Опустынивание и эволюция почв засушливых территорий (на примере Приаралья)

Куст, Герман Станиславович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Опустынивание и эволюция почв засушливых территорий (на примере Приаралья)
ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Опустынивание и эволюция почв засушливых территорий (на примере Приаралья)"

ЧрщрвСКНЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ РГб ОД НИ. И.В.ЛОМОНОСОВА

Факультет почвоведения

На правах рукописи.

КУСТ ГЕРМАН СТАНИСЛАВОВИЧ

СПУСШЕПШШЕ И ЭВОШОП ПОЧВ ЗАСУ11ЛШК ТЕРНПОР»в

(НА ПРИМЕРЕ ПРИАРАЛЬЯ) -

Специальность 03.00.27 почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ

• диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Москва 1993

Работа выполнена на кафедре общего почвоведения факульте* почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова.

.Официальные оппоненты:

1. доктор сельскохозяйственных наук Е.И.Панкова

2. доктор биологических наук Л.О.Карпачевский профессор

3. доктор географических наук В.С.Залетаев профессор

Ведущее учреждение: Институт географии РАН

Защита состоится "ХГ" г. в 15 час. 30 мин.

в аудитории М-2 факультета почвоведения МГУ на васедании Специализированного Совета Д 053.05.31 при МГУ им. М.В.Ломоносова.

Автореферат разослан "г.

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации васедании Специализированного Совета. ■ ' *

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах просим направлять адресу: 119899 Москва, ГСП, МГУ, факультет почвоведения. Уче* Совет.

Ученый секретарь Специализированного Совета

доктор биологических наук

профессор

Л.А.Лебедева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы обусловлена 3 основными сторонами обсуждаемой проблематики.

1. Глобальная значимость. Опустынивание - огромная проблема, охватывающая более 3,6 миллиардов гектаров, что составляет 70% от общей площади засушливых земель, или почти четверть всей поверхности суши земного шара. На этих территориях проживает около 1/6 населения Земли.

2. Региональная знатность. Проблема Приаралья, занимающая в настоящее время внимание ученых многих стран, состоит в первую очередь в опустынивании и истощении природных ресурсов региона. Приа-ралье - это хороший полигон для изучения явления современного интенсивного опустынивания, близкий по существу проблем к целому ряду регионов Земного шара - дельтовым регионам бассейнов соленых озер, таких как Чад, Тарим.(Китай), Маккадигади (Кения), Магади (Ботсвана), а также ряду постгидроморфных территорий засушливых зон Северной и Южной Америки. Уникальность Приаралья в этом аспекте сострит в том, что здесь наблюдается большое разнообразие территорий отношении явления опустынивания - обсыхающее дно Аральского моря, современные опустынивающиеся дельты Амударьи и Сырдарьи, древние опустьшенные дельты, территории орошаемых оазисов с разной длительностью сельскохозяйственного использования (до нескольких тысяч лет), а также современные пустыни.

3. Теоретческая значимость. Научная постановка проблемы опустынивания насчитывает всего два десятилетия. Сам термин "опустынивание" был предложен только в 1949 г., а начало активных работ по изучению этого явления приходится на 70-е годы. Это обусловливает неус-тоялость основных принципов изучения и основных теоретических положений и терминов. В частности, на ранних стадиях разработки находятся способы оценки опустынивания, особенно - для,целей средне- й крупномасштабного картирования. Определенный прогресс в этой области может быть достигнут путем применения методов специальных наук -почвоведения, геоботаники, гидрогеологии и т.д.. С другой стороны, всестороннее изучение опустынивания как явления комплексной деградации природных систем аридных и субаридных территорий вносит определенный вклад в развитие теории эволюции почв засушливьсс . регионов как основы для их мониторинга и составления прогнозов. их ,поведения и трансформации в условиях быстро меняющейся экологической обстановки под влиянием комплекса разнообразных антропогенных, воздействий.

Цель работы.

Основная цель заключалась в разработке эволюционной:, эквдого-ге-

нетической концепции явления опустынивания и выявлении движущих сил и отличительных особенностей лостгвдроыорфной эволюции почв и почвенного покрова аридных регионов в условиях интенсивного современного опустынивания на примере Приаралья.

Задачи исследований.

1. Разработка типологии причин опустынивания;

2. Разработка классификации опустынивания;

3. Разработка методов диагностики степени опустынивания, скорости и глубины опустынивания по актуальным признакам;

4. Реализация методологических принципов и методических подходов эволюционной эколого-генетической концепции явления опустынивания на примере составления среднемасштабной карты опустынивания Южного и Восточного Приаралья.

5. Характеристика и диагностика процессов почвообразования, сопровождающих эволюционные изменения почв при разных скоростях опустынивания.

6. Выявление и реализация возможности использования собственных актуальных признаков для оценки скоростей преобразования почв и почвенного покрова в условиях опустынивания.

7. Выявление общих закономерностей эволюционных изменений почв и почвенного покрова постгидроморфных территорий в условиях аридиза-ции.

Объекты изучения, истоки работы и организация исследований.

В 1988 году кафедрой общего почвоведения МГУ по инициативе и под руководством профессора Б.Г.Розанова были начаты самостоятельные ■исследования в бассейне Аральского моря и, в частности, в дельте Амударьи и на обсохшем дне Арала. С 1990 г. автор на правах наблюдателя участвовал в проекте ШЕП-СССР "Помощь в подготовке плана действий по спасению Аральского моря", обусловившем весь дальнейший ход исследований.

В 1991 году по совместной инициативе отдела ШЕЛ Desertification Control/Programme Activity Center (DC/PAC) и кафедры общего почвоведения МГУ при поддержке АН и ГКНТ СССР был организован специальный подпроект "Оценка опустынивания в Южном и Восточном Приаралье", а автор данной работы стал его научным руководителем.

К выполнению этого подпроекта помимо почвоведов факультета почвоведения МГУ были привлечены ученые: географы, геоботаники, гидрологи, гидрогеологи, этнографы из разных научно-исследовательских учреждений бывшего СССР (Казахстана, Узбекистана, Туркменистана, Кара-калпакстана, России).

В основу работы легли полевые и лабораторные исследования в

Приаралье, маршрутные наблюдения в Средней Азии (1988-1993 гг), а также некоторые авторские материалы прошлых лет (1982-198?) по исследованию почв степной и сухостепной зон Северного Кавказа, Юга Западной Сибири, Дунай-Днестровского мездуречья. Ростовской области. Кроме собственных наблюдений, к выполнению работы привлекался обширный литературный и фондовый материал. Большое значение в работе занимают также космические и аэрофотоснимки, служившие наряду с аэровизуальными наблюдениями, маршрутными наземными наблюдениями и исследованиями ключевых участков основой для составления карты Приа-ралья.

Основнко залдяцаешю положения.

1. Эволюционная зкодого-генетическая концепция явления опустынивания и методы ее реализации для целей составления карт опустынивания.

2. Своеобразие движущих сил и направлений эволюционных изменений почв и почвенного покрова дельтовых областей аридных территорий в условиях современного интенсивного опустынивания.

3. Гипотеза о зональной корреляции постгидроморфной эволюции почв и почвенного покрова засушливых территорий.

Научная новизна.

Впервые на основе комплексного системного изучения особенностей изменения природных систем Приаралья при быстро меняющихся условиях их образования разработана эволюционная эколого-генетическая концепция явления опустынивания, отличаюшдяся от предыдущих подходов возможностью оценивать и прогнозировать опустынивание на основании актуальных признаков состояния природной среды с использованием эколо-го-генетических рядов опустынивания почв, растительности и рельефа. Дана типология причин опустынивания, разработана классификация опустынивания в Приаралье, определены основные параметры опустынивания (степень, скорость, глубина) и разработаны методы их диагностики. Впервые составлена сводная карта опустынивания Южного и Восточного Приаралья в масштабе 1:500 ООО.

Впервые дана подробная характеристика отличительных особенностей эволюции почв, почвенного покрова и процессов почвообразовглия в Приаралье при быстрых трансформациях условий почвообразования и на разных стадиях опустынивания. На генетика-эволюционной основе уточнены схема классификации и номенклатура почв Приаралья, подверженных опустыниванию. С помощью введения нового понятия гомеостаза почвенного покрова показано принципиальное отличие почв и почвенного покрова по отношению к статусу равновесности.

Впервые выдвинута гипотеза о эоналыгой корреляции постгидроморф-

ной эволюции почв и почвенного покрова засушливых территорий. Показано рааличие в характерных временах почвообразования, требующихся в-разных почвенно-географических зонах как для прохождения отдельных стадий эволюции, так и для достижения климатогенного климакса.

Вклад автора в разработку проблемы.

Автору принадлежит постановка проблемы, разработка программы исследований, руководство ее выполнением, организация и проведение экспедиционных работ.

В первом разделе диссертации автору принадлежат общие теоретические подходы к разработке методологии оценки опустынивания, разработка типологии причин опустынивания, классификация опустынивания, методов диагностики степени, скорости и глубины опустынивания, ре--дактирование материалов ландшафтного дешифрирования космических снимков, составление карты опустынивания и расширенной легенды к ней. Второй и третий раздел полностью подготовлены на авторском материале с привлечением литературных и фондовых данных.

Научно-прикладное значение работы включает несколько аспектов.

Во-первых, проведенная работа по разработке методов оценки опустынивания в Приаралье и составлению карты опустынивания региона является первым опытом обобщения такого рода на базе новых современных подходов Программы ООН по окружающей среде (ЮНЕЛ) к оценке опустынивания, что позволяет рекомендовать результаты работы как базовый методический материал к проведению оценки опустынивания в среднем масштабе, и прежде всего - для оценки опустынивания в бассейнах рек соленых озер вемного шара. Во-вторых, составленная карта опустынивания Приаралья может быть использована компетентными организациями и ведомствами Казахстана, Узбекистана и Туркменистана при составлении комплексных схем регионального развития Приаралья как зоны экологического . бедствия. В третьих, полученная информация о' своеобразии эволюционных изменений почв и почвенного покрова при быстрой смене условий почвообразования детализирует и расширяет круг вопросов, решаемых в области почвенно-географического прогнозирования и почвен-но-мелиоративного районирования. И, наконец, для ведения орошаемого земледелия в хозяйствах Приаралья, сталкивающихся с необходимостью сокращения норм орошения и пересмотром структуры сельскохозяйственно использования земель под менее водоемкие культуры рекомендован мелиоративный комплекс, учитывающий особенности постгидроморфной эволюции орошаемых почв дельтовых территорий.

Теоретические и прикладные результаты исследований использованы в учебных курсах на факультете почвоведения и географическом факультете МГУ им. М.В.Ломоносова, Международных учебных курсах Центра

международных проектов ГКНТ. Они вошли в следующие научно-исследовательские программы и проекты (в хронологической последовательности): "Оценка опустынивания в Южном и Восточном Приаралье" (Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕЛ)); "Роль почв в явлении опустынивания" (программа' АН СССР - ГКНТ - АН РАН - Минэкологии России "Экология и развитие биологических систем и принципов их устойчивого функционирования"); "Почвенно-мелиоративная характеристика земель совхоза "Хорезм" Каракалпакской АССР, отводимых под садовые культуры" (хоздоговор с совхозом "Хорезм"); "Великий Шелковый путь" (организация ООН по проблемам образования, науки и культуры" (ЮНЕСКО)); "Деградация почв аридных территорий". "Изменения почв и ландшафтов аридных и субаридных'территорий" (ГНТП "Глобальные изменения природной среды и климата," проект 4.4.1.); "Эволюция почв засушливых регионов в условиях экологически дестабилизированной среды" (Программа Миннауки ГО "Университеты России"); "Разработка концепции устойчивости почв к химическим и антропогенным воздействиям" (Российский фонд фундаментальных исследований); "Болота района Сентла штата Табаско" (Государственный научно-исследовательский проект. Мексика); "Исследование природных систем дельтовых территорий Приаралья в целях их восстановления" (ЮНЕСКО - Миннауки ФРГ). Кроме того, результаты исследований отражены в экспертных заключениях по ряду водохозяйственных и природоохранных проектов, выполненных по заказу Союзводпроекта.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы были представлены на: Всесоюзном симпозиуме "Оптимизация, прогноз и охрана природной среды" (Москва. 1986); Международном симпозиуме "Солонцы и засоленные почвы: проблемы и использование" (Осиек, Югославия. 1988); Всесоюзной конференции "Антропогенная и естественная эволюция почв и почвенного покрова" (Пушино, 1989);' I съезде почвоведов Узбекистана (Ташкент, 1990); Международном симпозиуме "Аральский кризис: причины возникновения и пути решения" (Нукус, 1990); Республиканской конференции почвоведов Казахстана "Экология и охрана почв засушливых территорий" (Алма-Ата, 1991); Всесоюзной научной конференции по комплексному изучению и освоению пустынь СССР (Ашхабад, 1991); кон^зрен-циях Международной экспедиции ЮНЕСКО "Великий Шелковый путь" (Ташкент, Алма-Ата. 1991); ¡.совещании консультантов ЮНЕЛ по проекту пересмотра Плана действий по борьбе с опустыниванием (Женева, Швейцария, 1991); Международном техническом совещании экспертов по проекту СССР-ШЕИ "Оценка опустынивания в Южном и Восточном Приаралье" (Москва, 1991); 1-ом, 2-ом, 3-ем совещаниях экспертов по проекту ЮНЕП-СССР "Помощь в подготовке плана действий по спасению Аральского

моря" (Нукус-Ургенч-Ташауз, 1990; Москва. 1991; Алма-Ата. 1991); Международном симпозиуме "Эволюция пустынь" (Ахмедабад, Индия, 1992); Международной конференции "Экология почв и рациональное использование природных ресурсов" (Вильяэрмоса, Мексика. 1993); Международном симпозиуме "Структура почвенного покрова" (Москва, 1993); на Международных учебных курсах Центра международных проектов ГКНГ СССР, заседаниях кафедры общего почвоведения факультета почвоведения МГУ, проблемной лаборатории наземных экосистем и ученом совете института водных проблем РАН.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 28 работ, в том числе 22 статьи, (из них 4 за рубежом), 6 тезисов.

Объем и структура работы. Диссертация состоит иг введения, трех разделов, выводов и ./3 приложений. \ Список литературы насчитывает из них .^"иностранных авторов.

fpyuw :

Автор выражает глубокую признательность своему учителю профессору Б.Г.Розанову за постоянную поддержку и внимание, ценные советы и консультации при планировании и осуществлении научных исследований. Автор также искренне благодарен чл.-корр. АН СССР В.А.Ковде, профессору Е.М.Самойловой за их консультации и поддержку; профессорам Б.В.Андрианову, B.C.Залетаеву, А.Б.Бахиеву, Л.Я.Курочкиной; сотрудникам разных научных учреждений России, Казахстана, Узбекистана, Туркменистана, Каракалпакстана Н.М.Новиковой. Е.В.Глушко, Н.Ф.Гла-зовскому, Б.Жоллыбекову, А.В.Птичникову, М.Е.Бельгибаеву, В.Г.Попову, В.Е.Сектиыенко, Н.К.Мукетанову, Р.М.Разакову, всем сотрудникам кафедры общего почвоведения МГУ за большую помощь в проведении экспедиционных, стационарных, экспериментальных и аналитических работ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ РАЗДЕЛ 1.

ЭВОЛЮЦИОННАЯ ЗКОдаГО-ГЕНЕГИЧЕСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ ЯВЛЕНИЯ ОПУСТШШШШЯ. КАРТА 0ПУС1ШИЕАНИН ПРИАРАЛЬЯ.

ПРИАРШЕ КАК ОБЪЕКТ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ОПУСТНШШДШ.

Приаралъе можно рассматривать как показательный регион для разработки методологии оценки опустынивания в низовьях рек бассейнов соленых озер. Регион чрезвычайно сложен в отношении оценки опустынивания в силу как разнообразия самой территории, так и многообразия факторов, оказывающих на нее свое воздействие. Выделяется несколько аспектов, обусловливающих эту сложность.

1. Опустынивание охватывает огромную территорию с разнообразным почвенным и растительным покровом, гидрологическими и геоморфологическими особенностями. В силу этого опустынивание может быть вызвано и/или интенсифицировано широким набором причин и протекать в разных направлениях с различной скоростью и степенью, основные территории, подверженные современному интенсивному опустыниванию, приурочены к так называемым современным дельтам Амударьи и Сырдарьи.

2. Приаралье неоднократно подвергалось опустыниванию ранее, в том числе и в историческое время, что накладывает свой отпечаток на современные процессы деградации земель. К территориям, в наибольшей степени сохранившим на себе следы былого опустынивания, относятся Присарыкамышская и Акчадарьинская дельты древней Амударьи, а также высохшие русла и дельты Нанадарьи и Кувандарьи.

3. Современные орошаемые земли низовьев Амударьи и Сырдарьи охвачены процессами прогрессирующего засоления, потери почвенной структуры и дегумификации, которые значительно повышают риск опустынивания на этих землях и увеличивают его скорость и степень в случае сокращения поливных норм или прекращения орошения из-за нехватки поливных вод.

4. Современное опустынивание в регионе является результатом различных факторов или их совокупности. Наиболее важными среди них являются: а) засоление речных вод в результате сброса коллектор-но-дренажного стока в русла в их верхнем и среднем.течениях; это ведет к повышению содержания легкорастворимых (в том числе токсичных) солей в почвах и,грунтовых вод дельт; б) зарегулирование стока рек, что приводит к снижению' уровня Аральского моря, обсыханию дельтовых озер и сокращению продуктивных водных ресурсов в дельтах; в конечном счете это приводит к возрастанию дренирующей способности территорий в результате углубления и обсыхания русел рек и протоков в дельтах. Характерной особенностью современного опустынивания в "живых" дельтах является то, что основные его причины расположены на значительном удалении от опустынивающихся территорий.

5. Современное опустынивание в дельтах имеет цепной характер. Изменения водного баланса в дельтовых экосистемах инициируют целый ряд новых проявлений опустынивания на этих территориях: засоление почв, эоловый соле- и. пылеперенос с солончаков обнажившегося дна Аральского моря, дигрессия пастбищ и развитие эоловых процессов и другие.

6. В процесс опустынивания в Приаралье, в особенности в дельтах, оказываются вовлеченными все компоненты дельтовых ландшафтов -почвы, местные водные ресурсы, биота, рельеф. Чрезвычайная хрупкость

аридных экосистем ведет к тому, что снижение устойчивости какого-либо из этих компонентов к антропогенному воздействию ведет к деградации экосистем в целом.

7. На молодых вновь образованных поверхностях постаквальной суши Аральского моря идет формирование новых природных комплексов по пустынному типу.

РАЗВИТИЕ ПОДХОДОВ К ОЦЕНКЕ ОПУСТЫНИВАНИЯ В ПРИАРАЛЬЕ.

Большинство работ современного периода рассматривают экологическую ситуацию, сложившуюся к настоящему времени в Приаралье, через приему опустынивания. К числу наиболее значительных исследований в этом плане следует отнести работы Бахиева с соавт.(1977); Бахиева (1985); Богдановой с соавт. (1980); Боровского (1978); Виноградова с соавт. (1982); Коллыбекова (1991, 1992); Ишанкулова (1980); Кабулова (1990); Киевской с соавт. (1979, 1980); Костюченко (1979,1984); Нечаевой (1981); Новиковой с соавт. (1981); Попова В.Г. с соавт. (1982, 1985); Стародубцева с соавт. (1978); Хакимова (1989) и многие другие. Основной акцент в них делается.на мониторинг и познание закономерностей изменения таких компонентов ландшафта на почвы, растительность, рельеф, грунтовые и поверхностные воды в результате зарегулирования или изменения направления тока рек бассейна Аральского моря.

Значительно меньшая часть работ посвящена исследованию опустынивания в Приаралье как комплексного явления. Все это работы последних лет, наиболее интересные из которых не были опубликованы в открытой печати, а находятся в фондах различных организаций. Это "Карта антропогенного опустынивания аридных территорий СССР под ред. Н.Г.Харина (1:2 500 ООО); монографические работы Рафикова и Тетюхина (1981); Попова В.А. (1990); коллективная монография "Опустынивание в Уабекистане.." (1988); а также работы Герасимова с соавт. (1983); диссертация Птичникова (1991); карта "Опустынивание Южного Приа-ралья" 1:200 ООО под. ред. Рафикова; карта антропогенных ландшафтов дельты Сырдарьи 1: 200 ООО и карта антропогенных категорий ландшафтов Казахстанского Приаралья 1': 500 ООО Гельдыевой и Будниковой; ландшафтная карта и карта динамики опустынивания Приаралья 1:1 ООО ООО Птичникова.

Приоритеты в разработке методов оценки и картирования опустынивания в СССР и СНГ принадлежат институту пустынь АН Туркменистана, где под руководством А.Г.Бабаева и Н.Г.Харина на протяжении 20 лет ведутся исследования в этом направлении, разработана оригинальная методика оценки и картирования опустынивания. Харин с соавт. (1983.

35, 1990, 1992) в качестве природных "предпосылок опустынивания" осматривают особенности и условия климата, гидрологическое строе-э поверхности, режим поверхностных вод, геологические процессы, таенно-растительный покров и др. Для целей картирования ими выде-отся несколько типов опустынивания, понимаемых как "типы процес-в, характеризующих опустынивание". Согласно методике института зтынь, каждый из типов представлен несколькими аспектами опустыни-зия: современное опустынивание, темпы опустынивания, внутрення асность опустынивания, влияние животных (домашних) на природную эду, степень антропогенного влияния. Для этих аспектов разработаны зественные и количественные критерии, позволяющие для каждого из < определить классы опустынивания в терминах: слабое, умеренное, иьное, очень сильное. Сумма балльных оценок классов опустынивания каждому из аспектов того или иного типа позволяет определить так зываемому^суммарную опасность опустынивания.

В последние годы, практически одновременно с нашими работами, годика института Пустынь получила определенное развитие в работах аела Географии АН Узбекистана (Рафиков A.A., Попов В.А.) и диссер-даи А.В.Птичникова. Во-первых, существенное внимание в этих иссле-заниях уделено рассмотрению факторов опустынивания природного и гропогенного характера. Делается попытка оценить взаимосвязь присных и антропогенных факторов, с указанием на конкретные примеры, гда развитие антропогенного опустынивания усугубляется природными «горами. Во-вторых, обосновано применение ландшафтного подхода при этировании опустынивания, в результате чего контуры на подготов-1ных ими картах более соответствуют естественным природным грани-а. Птичниковым также было показано, что вместо использования тру-змких частных индикаторов для оценки классов опустынивания, доста-jho в качестве комплексного индикатора использовать ландшафтно-ге-гические ряды, иллюстрирующие динамику природно-территориальных шлексов, а также динамику экзогенных .процессов, инициированных /стыниванием.

Вместе с тем, подходы института Пустынь в международном аспекте юштся лишь частным вариантом решения проблемы об оценке опусгыни-гая как комплексного явления. Методы оценки опустынивания в мире и.но различались в своих принципиальных положениях, и к концу Ю^х ?ов стало ясно, что международное сообщество испытывает глубокий «зис в отношении выполнения "Плана действий по борьбе с опустыни-тем". принятого на Конференции ООН по опустыниванию в 4977 году, с подчеркивалось в докладе директора ЮНЕП М.Толбы (1387), основной тайной отсутствия согласованных взаимоприемлемых действий в первую

очередь в области разработки методов оценки опустынивания было отсутствие общепринятого определения опустынивания. Разработка такого определения велась одновременно с накоплением знаний о явлении опустынивания такими исследователями как Dregne (1976); Le Houerou H.N.(1972); Rapp (1976); Б.Г.Роаанов И И.С.Зонн (1981), В.А.Ковда (1981,1984); Hare (1987), Wllhlte and Glanz (1987), Verstraete (1986), Glanz(1984); Tucker (1988). OdIngo (1989), Kassas (1988), a также рядом специальных комиссий, созданных разными международными организациями: ШЕЛ. Мировой банк. ФА0 и ЮНЕСКО. Международное общество почвоведов и другими. Одновременно прорабатывались проблемы, свяаанные с оценкой, типологией и характеристикой факторов и причин опустынивания, методами оценки скорости, степени, глубины опустынивания [Б.Г.Розанов (1977); Dregne (1976. 1987); Glanz (1977. 1987, 1986, 1992), Dracup (1980), Ковда (1977, 1984), Чарни (1977), Будыко (1974), Lamb (1983). Каттерсон(1987); Schnell (1975); Mabbut (1981, 1984, 1985); Зонн (1982, 1990); Орловский (1981); Зонн,Орловский (1984); Харин с соавт.(1983, 1985, 1987, 1990); Ковда (1977, 1981); Darkoh (1989); Provisional Methodology...(1984); Kassas (1985; 1991) и другие].

Первая версия нового определения опустынивания, рекомендованная к единому международному использованию была принята только в феврале 1990 г. (ШЕР, 1990). Согласно этому определению, опустыниванием называется деградация земель в аридных, семиаридных и засушливых суб-гумидных регионах в результате неблагоприятного антропогенного воздействия. В свете этой концепции понятие земли включает почвенные и местные водные ресурсы, поверхность земли и растительность (или сельскохозяйственные культуры); под понятием деградация подразумевается снижение ресурсного потенциала в результате воздействия на земли одного или комплекса процессов (водной и ветровой эрозии и последующего переотложения переносимого материала, постепенного уменьшения количества или разнообразия естественной растительности, а также засоления и содообразования).

В соответствии с призывом ЮНЕЛ ко всем организациям, занимающимся проблемами опустынивания, следовать этому новому определению, в наших исследованиях в числе определяющих стояла задача на базе новой методологии ЮНЕП дать оценку опустынивания в Приаралье, анализируя не столько разнообразные причины опустынивания, как это былс принято в большинстве ранее проводимых работ, а в первую очередь собственно изменяющиеся при опустынивании природные комплексы.

ОСНОВНЫЕ МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ОЦЕНКЕ ОПУСТЫНИВАНИЯ В

ПРИАРЛЛЬЕ.

В основу разрабатываемых нами подходов к оценке опустынивания в Приаралье легли два методологических приема, прямо вытекающие иа нового определения опустынивания и позволяющих глубже понять и раскрыть сущность этого явления.

Первый прием состоит в разделении понятий опустнивание и арид-ность. Аридность территорий или ее увеличивающаяся засушливость (аридизация) сами по себе не приводят к опустыниванию, равно как и разнообразные деградационные процессы (эрозия, засоление, снижение количества и разнообразия растительности и т.п.). Опустынивание наступает только тогда, когда те или иные разнообразные антропогенные воздействия дают возможность существующей или усиливающейся засушливости макро-, мезо- и микроклимата (соответственно аридности и ари-дизации) активно и направленно воздействовать на почвы, грунтовые и поверхностные воды, рельеф, растительность.

В связи с этим аридность климата или его аридизация рассматривается в качестве фактора опустынивания. Разнообразные антропогенные воздействия рассматриваются в качестве агентов опуспъшивания, а в совокупности с инициируемыми ими природным процессами, ведущими к опустыниванию - в качестве причин опуслтивания. Все компоненты экосистем, изменяющиеся при опустынивании (почвы, грунтовые и поверхностные воды, рельеф, биота) выступают при этом в качестве условий опустынивания, являясь с одной стороны - объектами опустынивания, а с другой - регуляторами воздействия на экосистемы фактора и причин опустынивания (рис.1).

Существо второго методологического приема, вытекающего из определения опустынивания, состоит в раздельном рассмотрении изменений состояния почвенного покрова, рельефа, растительного покрова и гидрологии территории, которые понимаются в качестве отдельных состав-дякщих явление опустынивания.

Как видно из схемы, к числу составляющих явление опустынивания относятся кдималическая составляющая , выступающая в качестве фактора опустынивания и результата опустынивания, а также почвенная, геоморфологическая, биологическая и гидрологическая составляющие, выступающие в роли условий и результата опустынивания.'

Условное разделение явления опустынивания на составляющие позволяет глубже разобраться в причинах и следствиях опустынивания, проследить протекающие при этой процессу, а также дает возможность прогнозировать характер, степень и глубину протекания опустынивания. Кроме того, оценка изменения каждого компонента опустынивающихся

АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ (агенты опустынивания)

•акторы опустынивания

вредность или аридиаоция :

макроклимата,

меаоклимвта,

микроклимата

Условия опустынивания

Объекты опустынивания Регуляторы опустынивания

ПОЧВЫ и их свойства (водно-физические, исходное засоление, поверхностная корка и т.д.), процессы и режимы, в том числе:* -

климат почв (характеризуется тепловым, водным, газовым, окислительно-восстановительным и др. режимами)

МЕСТНЫЕ ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ: поверхностные и грунтовые воды, их режимы, уровень и минерализация грунтовых вод

РАСТИТЕЛЬНЫЙ ПОКРОВ

ПОВЕРХНОСТЬ и ее свойства (нано-, микро, мезорельеф

Процессы опустынивания

- засоление;

- снижение количества или разнообразия растительности

- и т. д.

РЕЗУЛЬТАТЫ ОПУСТЫНИВАНИЯ

(следствия воздействия на условия опустынивания

факторов и причин опустынивания)

Изменение почвен- Изменение местных Изменение состо- Изменение

ных свойств и водных ресурсов: яния раститель- поверхности:

процессов: ного покрова:

- засоление; - высыхание озер; - снижение коли- - донообразо-

- коркоойразова- - снижение УГВ; чества и раз- воние;

ние; - повышение уров- нообразия; - такырообра-

- деградация ня минерализо- - ксерофитиза- зование;

структуры; ванных ГВ: ция; - и др.

- потеря гумуса; - засоление ГВ; - галофитизация;

- и т.д. - повышение со- - и др.

----------------- держания токси-

а такие почвенных ческих компоне-

режимов (климата нтов в ГВ;

почв)I - и др.

- теплового;

- водного;

- газового;

- и др.

Рее. 1. Схема взаимодействия {акторов, агентов, ■ условий и результата

опустынивания (-> прямые воздействия;. .. > опосредованные

воздействия.

ландшафтов (почвы, растительности и т.д.) через их специфические свойства-индикаторы позволяет рассматривать опустынивание как комплексное сочетание относительно независимых поступательных явлений ' (серий растительных смен, эволюционных рядов почв и т.п.) с разработкой для'каждого из них диагностических показателей направления, степени, скорости и глубины изменений.

ТИПОЛОГИЯ ПРИЧИН ОЛУСТНШШШЯ В ПРИАРАЛЬЕ.

Анализу причин опустынивания в работах, посвященных оценке опустынивания, всегда уделялось большое внимание, поскольку причины опустынивания служили в большинстве разработок основой для его классификации. Поэтому и при изучении особенностей опустынивания в Приа-ралье основной упор делалсяна выяснение причин этого явления. Однако, до недавнего времени большинство исследователей ограничивалось только перечислением главных причин опустынивания, причем зачастую не разделяя природные и антропогенные, основные и инициированные причины, смешивая понятия факторы, причины и процессы опустынивания. Вместе с тем, проведенные работы заложили фактическую базу для современного этапа системного анализа причинно-следственных связей, вызывающих и сопровождающих трансформации природных систем в Приа-' ралье. К их числу можно отнести исследования Вахиева (1985. 1987); Кабулова (1990); Еоллыбекова (1991); Рафикова и Тетюхина (1981); Ишанкулова (1980); монографические работы и сборники: "Аральский кризис" (1991), "Проблемы Аральского моря..." (1983) и другие.

Как следует из новых рекомендаций ЮНЕП, типология причин опустынивания представляет 'собой самостоятельную задачу. В определенной степени к решению этой задачи стали подходить только в конце 80-х годов, что ознаменовалось выходом в свет нескольких работ, характеризующих новый современный этап в развитии подходов к типологии причин опустынивания. Среди них - коллективная монография "Опустынивание в Узбекистане и борьба с ним" (1988), монографии Акрамова и Рафикова (1990). Глазовского (1990), диссертации Птичникова (1991). Шоллыбекова (1992). Однако, в этих исследованиях, хотя и делаются попытки выяснить ведущие и второстепенные (инициированные) п^лчины опустынивания в Приаралье, тем не менее, даже не ставилась задача разобраться в системе • внутриландшафтных связей.' что позволило бы лучше понять механизмы трансформаций отдельных природных систем, связанных с различиями в откликах отдельных ландшафтных компонентов на происходящие изменения формирующих их условий.

Для разработки типологии причин опустынивания в Приаралье была взята за основу идея й.С.Зонна (1990) о. типологии опустынивания как

апшшкативной системы антропогенных факторов-процессов и природ-но-антропогенных процессов-следствий. Использование этой идеи с учетов предложенного нами рассмотрения явления опустынивания как системы взаимосвязанных антропогенных агентов опустынивания, инициируемых ими природных процессов, действующих на фоне разнообразных условий опустынивания (являющихся с одной стороны - объектами опустынивания, а с другой - регуляторами воздействия на экосистемы причин опустынивания), позволило увязать все разнообразие антропогенных воздействий и их последствий в цепи причинно-следственных связей. Чрезвычайное разнообразие выделявшихся ранее природных, антропогенных и природ-но-антропогенных причин опустынивания (первоначальный список состоял ■ из более чем 50 причин) свелось к 7 генерализованным схемам. В этих схемах вычленяется несколько позиций, по которым различаются причины опустынивания :

1) антропогенные агент и естественные процессы опустынивания;

2) бассейновые, региональные и локальные причины опустынивания;

3) основные и инициируемые причины опустынивания.

По признаку хозяйственной направленности выделено четыре типа этого воздействия, а именно: ирригация (включающая водозабор из рек в их верхнем и среднем течениях, орошение, обводнение) , отгонное животноводство, техногенное воздействие (включающее буровые работы .и прокладку линейных сооружений), истребление древесно-кустарниковой растнпельност. Эти воздействия рассматриваются нами в качестве агентов опустынивания.

В каждой из построенных схем (пример приведен на рис.2) различаются: (А) исходный антропогенный агент опустынивания; (Б) компоненты природных систем, включенные в цепь причинно-следственных связей; (В) воздействующие агенты или природные процессы, вызванные или усиленные в ходе цепи происходящих изменений , т.е. прямые и опосредованные воздействия; (Г) участки цепей ПСС, имеющих монотипное или политипное подчинение.

Таким сбразом, типология причин опустынивания свелась к построению схем причинно-следственных связей между различными компонентами природных систем в условиях какого-либо антропогенного воздействия.

Достоинством предложенных схем является: 1) обобщение обширных сведений об антропогенных воздействиях в рассматриваемом регионе; 2) наглядность и краткость изложения; 3) возможность расчленить всю сумму протекающих процессов деградации природных экосистем в соответствии .с .их обусловленностью теми или иными антропогенными агентами, что позволяет в первом приближении моделировать природные реакции на разнообразные комплексные антропогенные воздействия.

Рис.2. Ирригация, водозабор Условные обозначения к схеме.

|_[ исходный антропогенный агент опустынивания

С компоненты природных систем, вовлеченные » цмь причинно-4--------следственных связей

(1)1/1/,<2>,-3~,,Н* воздействующий агент или природный процесс, вызванный или и другие Ьбоэночення усиленны« ■ ходе цепи происходящих изменений ■ двойных символах (прямые и опосредованные воздействия)

2), 1/, 1-. II* »ффекты прямого или опосредованного влияния агентов

и другие обозначения опустынивания о одним символом

участки однотипных цепей причинно-следственных связей участки политипных цепей причинно-следственных связей

Б.Р.Л./1-Р.Б-Л и т.д.

уровни негативных антропогенных воздействия и изменений Соответственно: боеоейномм, региональный, локальный, смешанные

Проведенный анализ особенностей действия агентов опустынивания на различных генетически однородных типах территорий Приаралья показал, что их воздействие на природные системы региона проявляется неравномерно. Если на территории современных дельт Амударьи и Сырдарьи ведущими причинами изменения природных комплексов являются в основном различные антропогенные агенты, связанные с ирригацией и первичными ее следствиями в цепи причинно-следственных связей, то на территориях современных пустынь, окаймляющих дельты, главенствующее значение имеют такие агенты, как отгонное животноводство, техногенное воздействие, сведение древесной и кустарниковой растительности на топливо.

Промежуточное положение в рассматриваемом плане занимают территории древних опустыненных дельт Приаралья (Сарыкамышской, Жанадарь-инской и др.), для которых ведущими причинами опустынивания являются не первичные, а вторичные следствия изменения природных систем, вызванные как древней ирригацией, так и естественными геологическими процессами, приводящими к миграции крупных речных русел. А именно, к числу таких причин относятся природные процессы изменения компонентов природных комплексов (почв, растительности, рельефа), сопровождающие естественную (аутогенную) эволюцию ландшафтов в направлении достижения равновесия с аридным климатом.

ЭВОЛЮЦИОННОЕ ЭКОЛОГО-ГЕНЕГШЕСКИЕ РИМ ОПУСГШШВАИИЯ.

КЛАССИФИКАЦИЯ ОПУСТЫНИВАНИЯ.

Для современного состояния природных комплексов Приаралья ха-• рактерно многообразие проявлений опустынивания, которое обусловлено не только различными конечными результатами совокупного действия природных и антропогенных причин, но и еще более многочисленными промежуточными вариантами.

Анализ главных закономерности изменения основных компонентов ландшафтов Приаралья при опустынивании показал, что при всем разнообразии естественных процессов динамики растительности, почв, рель- ефа, сопровождающих трансформации природных систем при опустынивании, и обусловливающих, в свою очередь, многообразие промежуточных проявлений опустынивания, они, тем не менее, представляют собой устойчиво встречающиеся последовательности и могут быть генерализованы в несколько типичных вариантов. Для смен растительности в Приаралье были разработаны схемы динамических эволюционных (или эколого-гене-тических ) рядов, для почв - схемы эволюции, для рельефа - схемы развития и нарушения.

Эти генерализованные последовательности изменения разных компо-

нентов опустынивающихся природных систем были названы нами эколо-го-генетмескими рядам опустынивания почв, растительности, рельефа, и служили основой для классификации и диагностики опустынивания.

Были выделены и рассмотрены следующие параметры опустынивания-. (1) Класс опустынивания; (2) Тип опустынивания; (3) Подтип опустынивания; (4) Степень опустынивания; (5) Скорость опустынивания; (б) Глубина опустынивания.

Схема классификации опустынивания с таксонами класс - тип - подтип приведена на рисунке 3.

Классы опусшнивания. ■

В Приаралье четко выделяется два крупных направления опустынивания: (1) Формирование абиогенных ландшафтов (бедлендов); (2) Формирование пустынных экосистем в условиях глубокого залегания грунтовых вод. В соответствии с этими направлениями выделяются два класса опустынивания: абиогенное и биогенное.

Тип опустынивания определяется нами как устойчиво встречающаяся последовательность направленных эволюционных изменений природных комплексов (или эколого-генетический ряд), на конечных стадиях приводящая к формированию одного из нескольких возможных состояний равновесных природных систем. Тип опустынивания диагностируется по конечной (как правило, прогнозной) стадии развития опустынивающихся экосистем, соответствующей состоянию нового динамического равновесия природной системы с действующими факторами и причинами опустынивания.

Подтипы опустынивания определяются по характеру развития того или иного типа опустынивания. Иначе говоря.отнесение территории к тому или иному подтипу опустынивания имеет целью охарактеризовать путь эволюции опустынивающихся природных комплексов. В большинстве случаев подтипы опустынивания диагностируются по стадиям опустынивания, предшествующим современному наблюдаемому состоянию природных комплексов. .

Степень опустынивания определяется как стадия эволюции природной системы (или какого-либо из ее компонентов) В направлении развития того или иного типа опустынивания.

Для диагностики степени опустынивания потребовалось определить понятияй "опустынивание почв", "опустынивание поденного покрова", "опустынивание растительности", "опустынивание рельефу": Специальный анализ литературы, в которой эти понятия употреблялись,.но не получили однозначной интерпретации, дал возможность; определить опусшни-вание почв как комплекс процессов, приводящих .« формированию равновесных автоморфных почв в условиях ариднйго климата .или к исчезнове-

Рие 3. Схема классификации опустынивания

нига почв как природных тел в результате абсолютного преобладания литогенеза над педогенезом. По аналогии предложены рабочие варианты определений опустынивания растительности и рельефа.

Диагностика степени опустынивания почв, растительности, рельефа проводится'по положению наблюдаемого состояния этих компонентов ландшафта в соответствующем эколого-генетическом ряду опустынивания. Иначе говоря, степень опустынивания оценивается только применительно к какому-либо из компонентов ландшафтов, меняющихся по пути того или иного подтипа опустынивания. Поэтому для каждого типа и некоторых подтипов опустынивания принята своя шкала оценки степени опустынивания. Пример согласованной диагностической шкалы для определения степени опустынивания почв и растительности приведен на рисунке 4.

Скорость и глубина опуслынивания.

Для оценки скорости и глубины опустынивания нами была показана и реализована_на карте принципиальная возможность использования косвенных признаков, позволяющих судить об этих параметрах опустынивания на основании актуальных, ^наблюдаемых на данный момент времени параметров природной среды.

В основе этого способа лежит идея о развитии природных систем в направлении достижения динамического равновесия с факторами и агентами опустынивания. В силу исходной неоднородности территорий по ли-тологкческим, геоморфологическим и др. параметрам,■ а также разнообразия характерных времен изменения разных компонентов дельтовых систем некоторые участки или разные компоненты (почвы, растительность, рельеф) исходно трансформирующейся территории будут достигать состояния динамического равновесия с новыми условиями среды быстрее, чем другие.

Под скоростью опуститваяия понимается быстрота достижения различными компонентами опустынивачвдхся природных комплексов (почвы, растительность, рельеф) динамического равновесия с факторами и агентами опустынивания. Относительная скорость того или иного типа опустынивания, охватывающего некоторую территорию, тем вше, чем сильнее выражена гетерогенность этой территории по степени проявлений этого типа опустынивания. . Например, если в выделенном на основании дешифрирования космических снтжов ландшафтном контуре одновременно присутствуют все элементы эколого-генетического ряда опустынивания почв по типу биогенного отакыривания - от болотных и луговых почв до та. кыров, то можно говорить об очень высокой скорости этого типа опустынивания в данном выделенном контуре. Если же контур имеет меньшую гетерогенность по степени опустынивания:' например, в нам присутствуют только такыроввдные почвы и такыры, . или только луговые почвы и

Рис.4. ЕЙГЮСПКЕСПВ РЯЯ ЮН И^ГОИ СТПЕМ HWCMMAHH ПОЧВ и РМЛИ1ЫЫЮСШ

[схкгекы нэ интерпретации отдельных учэсхюв акзлэгсггенепрЕСхих раздав}, «рогмвкг.

Степень слуспмюанкя

огоггспцгст I оскь сгаоея

I средой

|счао> силывя)

Ёа/птюв. лугсео- " болопыв. лугер^

Почвы

-> Луттйыв (jotcoo------) Лугсвьс (лугоэо- —> Текырвидаыа оста- -> Ъмфовияее ■

Сотгяяыв, Соллио-луттаы?) -штогейю оякь^итаореет

Ростттельносгь

боялкые, воязпо-

лугсвив)

оакьрзюв

■кню-лугавыв и ссхсохую-йапопш

I___

Такфовиявв Такьры

axûqeciBa --------

глкфиыш порфош

Ptooeaites 0Lstroli3. OiltirgrcBtta dJbia, Salix sp.. Typte sp.

> сообврсгва —------->

феееснде, - кутаервисвых . и тргзвяестьк меэскоерсфпав Fupulus sp., Elafâaenua turrm'îcilca. ЕЮеедпиз ar«u3tlCoUa, HaltaEdaicrœ tnlotetí-cn. Тнжпх sp., Alten pseucfclheGrt,

почвы

мзэсксеро-фмьньк юго-TeçHmoa и Taaerix sçi., , Alheel pskrtúhrel. Salsola folioaa. 02рраг1з spincsa, N

Vœnoe

обеденные сообщества галаоэерофильпм полукустарничка* и мгэегагасерофюшам куспфмжев Anetesia eçhylla. Taoorlx hlspldb

) ссобцвства "-----)

дееоескж и

ШЛУКУСТвр«КВг

гшсеро^итов Anabasis ephylla. Halcwylm г^ПуИш.

сгойцгсота --------) îmç

голжсерофигсв с афемерам Haloxylon aphylluA, ü-emopyrvjo ар. #

пофкусхарегисвш ксерофитов

Artoüsia terree-ala». Salsola crlentalis •

COO&pCIBO

и кустсртсвык

меэогагаоерофитсв HalcwyUn eçhyUutt. Tqqo~1k lip.,

----> сообврсдаа ------------—

4SBBQU1 raxiCEp$tzCB и пеидасгеремашм гоерофюсв HslCKylcn içrtyllua. Salsola cri en tal la.

луговые остаточные отакыривающиеся почвы, то относительная скорость опустынивания в этом контуре может быть определена как медленная.

Под глубиной опуспыниваяия понимается степень достижения природной системой в целом состояния динамического равновесия с факторами и агентами опустынивания. Чем большее соответствие в пределах данной территории наблюдается между различными компонентами опусты-нивахщихся природных систем, обладающих разными характерными временами, тем глубже данная территория затронута опустыниванием, тем больше устойчивость данной территории к обратным преобразованиям. 3 отличие от относительной скорости опустынивания, которая определяется для каидого компонента опустынивающихся природных систем, относительная глубина опустынивания характеризует всю природную систему в целом. Как правило, при высоких' скоростях опустынивания глубина опустынивания незначительна.

Значительной глубины опустынивание достигает обычно на последних стадиях, когда относительно медленно изменяющиеся компоненты природных систем как бы "подтягиваются" к тем. которые уже достигли последних стадий трансформации. Например, этому состоянию соответствуют территории плоских равнин с полынной растительностью на такы-рах и такыровидных почвах в сочетании с белосаксаульниками на бугристо-грядовых песках. Вместе с тем, значительная глубина опустынивания характерна также и для территорий, не достигших конечных стадий опустынивания/' но подверженных весьма медленным изменениям экологических условий, в связи с чем каждый этап опустынивания в этих условиях мотет рассматриваться как квазиравновесное состояние природной системы, для которого характерна небольшая степень , малая скорость и, одновременно, значительная,глубина опустынивания.

КАРТА ОШ'СШШВАШ ШПОГО И ВОСТОЧНОГО ПРИАРАЛЬЯ

И ЛЕГШ1ЛА К КАРТЕ.

Контурная основа карты составлена на основе ландшафтного дешифрирования фотопланов масштаба 1:500.000. В расширенной легенде к карте для каждого контура указаны преобладающие причины опустынивания, подтип опустынивания, степень, относительная скорость и от..оси-тельная глубина опустынивания, а также все индикаторы, необходимые для определения параметров опустынивания, каждый из которых может самостоятельно быть использован для картографической нагрузки (актуальное состояние геоморфологии, гидрологии, литологии, почвенного и растительного покрова) (табл.1).

В таком виде легенда к карте с приложениями из- эколого-генети-ческих рядов опустынивания и руководство« по их ивтерпрШйии носит.

Таблица 1. Территории современных дельт Амударьи и Сырдсрьи. подверженных современному интенсивному опустыниванию (фрогмент расширенно* легенды)

Индикаторы опустынивания

N ко

ит

ур

Рельеф

Литология

Грунтовые воды

Г/л

состав

Почвы

Растительный покров

Параметры опустынивания

Причины опустынивания (цвпи причинно-следственных связей)

Подтип опустынивания

Степень опустынивания

рв-лье ♦а

почвы

растительность

Скорость опустынивания

ре-лье фа

раст ите-льно сти

Глубина опустынивания

Прирусловые валы

Прирусловая пойма, вершины прирус ловых валов

Межрусловые понижения

переслаивание супесей, суг-линков и глин с преобладанием суглинков, подстилаемых песками

переслаивание суглинков. супеси и глнны. подстилаемые песками

речные и оэерцые суглинки, супеси, редко глнны мощностью 0,5-Зм,подстилаемые песками пы-лвватыни и мелкозернистыми.

<г 1-з С1-S04

3- 5- S04-5 10 С1

Л(1-3); ЛВ{1-Э); Лот(1-3); ЛБот(1-3); ЛБотк{1-3) Сл

Лот(1) Лтуг; Лкорк(1); Лотк; ТВо-л (1) с пятнами (2,3) Лот{3); БЛот(г-З); БЛотк(Э); ТВо-б(Э); Сотк; ТВсол

Сообщества глнкофильиых деревьев и трав (SalIX sp., Glycyrrhiea piafara, PhroffBttes australis); сообщества меаоксеро^и-льных деревьев и галопе эофильных кустарников и меаофильных трав (Elae-оупиз oneustlfolia, На-llnodendron halodendron. Tamarix ар., Colaaoerostía sp.

Обсыхаюцие древесно-кустарниковые тугаи с ме-эофильным разнотравье (Populus orlana,Elaeae-nua turcoaanica,Tamarix raaosisslaa, GlycyrrMza glabra)

Танатоценовы тростника (пауза в зарастании) с единичными экзем- ( плирами однолетних солянок (Salsola Tollosa, S. paulsenll,), солянки древовидной (S. dendroidea) и каперцев колючих (Сорропз aplnoaa)

Ир-вдэ-1.ГВ

Ир-Вдз-1_ГВ

Ир-Вдз-1_ГВ* Ир-Вдз-Втор

Бот-пг*

Ас-пг

1*2 1*2*3

0*1*2 0*1

Бот-пг*

Бп-пг*

Бот-пг*

Бот-пс* Ас-пг

0*1

1*2*3 2*1

2*1

3*4*2

I 0*1

2*1

4*3*2

3*4

2-3

по сути, кадастровый характер. Иначе говоря, расширенная легенда к карте с указанием диагностических признаков для оценки опустынивания может служить основой для составления кадастра земель, подверженных опустыниванию, а также может быть использована не только для целей оценки современного состояния опустынивания, но и для мониторинга и прогноза опустынивания.

Таким образом, итогом раздела 1 является разработка эволюционной эколого-генетической концепции явления опустынивания и ее реализация на примере составления карты опустынивания Приаралья.

Основными составными частями этой концепции являются:

- типология причин опустынивания;

- классификация опустынивания (с таксонами класс-тип-подтип);

- диагностика степени опустынивания, относительной скорости и ; относительной глубины опустынивания по актуальным признакам;

- картирование опустынивания;

- подходы к проведению кадастровой оценки земель, подверженных опустыниванию.

Концепция может служить основой для мониторинга и прогноза явления опустынивания, разработки рекомендаций по его предупреждению и ликвидации.

РАЗДЕЛ 2.

ПОЧКЫ ПРИАРАЛЬЯ, ИХ ИЗШШШ И ЭКШЩН В УСЛОВИЯХ СОВРЕМЕННОГО ОПУСТШИВАНИЯ

В данном разделе разбираются преимущественно вопросы, связанные с изучением "почвенной составляющей" явления опустынивания в Приа-ралье. С другой стороны, содержание, этого раздела рассматривается как своего рода "фундамент", экспериментальное обоснование, позволившее сформулировать методы и принципы оценки опустынивания, описанные в первом разделе.

Над вопросами эволюции почв дельтовых областей аридных территорий, и в частности Приаралья, в разное время работали Димо (1913); Герасимов (1935); Ковда (1946); Фелициант (1953); Боровский и Погре-бинский (1958, 1964); Егоров (1959); Вайлерт (1961); Кочубей (1356); Кимберг (1973); Аханов (1971, 1987); Каражанов (1977); Попов и Сек-тименко (1982, 1985; 1990); Хакимов (1986,1990); Жоллыбеков (1987, 1991, 1992) и многие другие. В настоящее время состояние исследований в области изучения эволюции почв Приаралья таково, что позволяет использовать накопленные энания для прогнозирования экологической обстановки в регионе, в частности, для прогнозирования явлении, связанных с опустыниванием. Наиболее удобным в этом аспекте представля-

ется использование так называемых эволюционных или эколого-генетических рядов смен почв, приуроченных к разным элементам дельтового рельефа. Вместе с тем, изученность вопросов, связанных с описанием эволюции почв в условиях быстрых экологических смен, вызванных резким падением УТВ. а также отличий изменений почв при быстрых и медленных экологических трансформациях, еще далека от совершенства. В связи с этим нами были поставлены задачи (а) исследовать отличия эволюции почв при быстрых и медленных трансформациях условий почвообразования и (б) уточнить особенности эволюции почв в опустыниваю-щихся областях Приаралья с помощью анализа совокупности и степени проявления основных почвенных процессов.

КЛАССИФИКАЦИЯ И ШМЕИКШУРД ЯОЧВ ПРИАРАЛЬЯ.

Особенности национальных школ почвоведения, сложившихся в Казахстане, Узбекистане. Туркменистане, разночтения в классификациях и номенклатурах почв, используемых почвоведами Москвы и Ленинграда в разные годы исследований почв Приаралья потребовали разработки согласованной с другими названиями и классификациями специальной номенклатуры и классификации почв, основанной на аволюционно-генетических принципах. Систематический список почв, формирующихся в естественных ландшафтах Приаралья. приведен в таблице 2.

ЭВОЛШШ И РАЗВИТИЕ ПОЧВ В ПРИАРАМЕ И ПРОЦЕССУ

ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ ПРИ ОПУСТЫНИВАНИИ.

В этой главе на основании исследований почв ключевых участков, расположенных в пределах разных генетически однородных типов территорий Приаралья. различающихся по состоянию опустынивания, уточнены особенности современных эволюционных изменений почв в современных опустынивакшхся дельтах Приаралья, древних опустыненных дельтах и современных пустынях, на обсыхающем дне Аральского моря, в пределах орошаемых оазисов. Показаны возможности использования эзолицион-но-генетического подхода к оценке опустынивания почв.

Для этих целей разработаны схемы эволюции почв. В основу построения схем был полажен принцип генетического единства почв, формирующихся на разных стадиях их постгидроморфной эволюции, базирующийся на анализе совокупности и степени проявления почвенных процессов, сопровождающих эволюционные изменения. Примеры эволюционных схем и анализа процессов, сопровождающих эволюцию почв Приаралья при опустынивании, приведены на рисунках 5 и 6.

Набор основных процессов, протекающих в почвах при их опустынивании, представляет собой инвариант для всей территории опустыниваю-

Таблица 2. Систематический список почв » формирующихся в естественник ландшафтах Приаралья.

Типы Подтипы Роды Виды Типы Подтипы Роды Виды

Серо-бурь.е не выделяется - обыкновенные по степени Луговые (Л) - типичные 7 обыкновенные по степени

пустынные (кроме фацналъ- - гипсоносные засоления (Аллсвиально- - болотно- - засоленные засолеккя

почвы (СБ) ного подтипа) - солончаковые луговые) луговые - отакыриваоциеся

- токырно- - слаборазвитые

солонцеьатые слоистые

1 - промытые - отакыренные

бурые не выделаотся Болотные (Б) - торфяно- - обыкновенные по степени

полупустынные (кроме фациаль- (Алл»виально~ болотные - засоленные засоления

почвы (БП) ного подтипа) болотные) - иловато- - сгсакыривдоциеся ~ по степени

Песчаные болотные оторфованно-

- типичные - обыкновенные по степени - лугово- сти

пустынные * слаборазвитые - остаточно- засоления болотные

почвы (ПП) луговые - лугаао-

- деградированные болотные

- ОС1ЭТОЧНО- оторфованные

солокчакааые - слаборазвитые

Такыры (Г) слоисты^

N8 выделяется - обыкновенные по степени - отакыренные

- остаточко- засоления

солончаковые Солончаки - типичные - обыкновенные корковые

- с навеянный овтоморфные - отакыренные - остоточно пухлые

песчаным чехлом (С) луговцэ выцветные

- остаточно-

Токировидные не выделяются - обыкновенные по степени болотные

почвы (ТВ) - остах очно засоления - с навеянным

луговые * песчаным чеклом

- осгаточно,- - отакыривающиеся

болотные

- остаточно- Солончаки - типичные - обыкновенные корковые

солончаковые гидроморфные - болотные - остаточно пухлые

- с навеянным (С) - луговые луговые выцветные

песчаным чеклом - соровые - остаточно- мокрые

- отакыренные болотиые *г черные

Лугово-тугаАные - типичные • обыкновенные по степени - маршевые - с навеянным

{Алл»впально- - слаборазвитые - засоленные засоления - приморские песчаным чеклом

лугово-тугай- слоистые - коркуюч«еея . * отакыривающиеся

ные) (Лтуг)

Схема эюлвцнн почв на прирусловом вале.

(на с/¡аист их отложениях) —) Лот-> Лотк-> ТВо-л-> ТВ <---> Т

Лтуг-> Лтуг-

слр

(на легких отложениях/

-> Лкорк->ППслр ->ППслр->—>ПП—>РП

|о-л

Схема аволвции почв на склонах прирусловых валов.

при

бистром обсыхании и' слабами— парализованных ГВ

при ме8— ленном обсыхании и силь нами— нерали зеванных ГВ

при бистро м обсы—

при медленном обсыхании

-> БЛот-> БЛотк-

/ Ч

/ -> Лот-> Лотк-

/ / Ч

/ Ч

/ ч

Л->Сл о-б \

/ \ Ч \ Ч / Ч \ " \ \ БЛ->4 \ \

-> ТВо-л

ЛБ-

V V V

ЛБэас—> БЛзас—> Лэас

->ТВ---

->Т -

-> СВ, БП

ч ч ч ■■ -> -<

-> Сл. —> Со-л. —> Сотк—> ТВсол-

с о-6, от

(в т.ч. соровые)

Схема ааолвчии почв меирусловых понижений

->Л

-> Лот-> Лотк-

при

слабо—

минера—

лизо—

ваннах

ГВ

тБЛ-

-> БЛот-

-> ВЛотк-

->ТВо-

—> ДБ

->ТВ---

V V V V

Бзас—> ЛБэас—> БЛзас—> Лэас

Ч Ч | -"V

->Со-в,->Сотк->ТВсол—

о-л, - от (в т.ч. соровые)

->Т---

—> С

->Сл, с

Сб-

при сильном*нера--дивованных ГВ

Рис.5. Схемы постгпдромор|но* аволвции почв современным опустыннваоцихся дельт Пряаралья.

3 4 5 6 7 Уровень грунтовых вод

Рис.бА. Иэмвнвни* почв«мных процессов на склонах прирусловых валов при елабоминвралиэованных грунтовых водах и м»дл»нном'подвими УГВ

О 1 2 3.4 5 6 7

Уровень грунтовых вод

Рис.65. Изменение почв, процессов в межрусловых понижениях в условиях хорошая отточности слйбомин«ралиэоваяных ГВ.

щихся дельт. Разнообразие же почвенного покрова связано с многообразием сочетаний почвенных процессов и степеней их проявления на каж-' дом этапе постгвдроморфной эволюции почв.

Эволюционные изменения, в силу относительной молодости почв дельтовых равнин, охватывают практически все почвенные разности, практически все территории.

На территории современных неорошаемых дельт Амударьи и Сырдарьи наблюдается сложный комплекс эволюционных изменений почв в направлении их аридизации, местами и временами осложненных нерегулярным обводнением старых русел и межрусловых понижений. Эволюция почв современных опустыниваювдхся дельт Приаралья .протекает в направлении кли-матогенной аутоэвсшоции, в целом аналогичной.ло своим проявлениям тем кдиматогенным изменениям, которые имеют .место в условиях "живой" дельты. Отличие условий современного протекания этих изменений состоит главным образом в том.что в результате резкого сокращения водных ресурсов в питающих дельты реках эти процессы происходят не локально, а практически повсеместно и не прерываятся поГаюнно- аллювиальными процессами, что приводит к смещению динамического равновесия между аридным макроклиматом и дополнительным обводнением. Равновесие смещается в сторону действия аридного фактора и ведет к опустыниванию, поскольку цикличность, развития дельтовых экосистем не возобновляется, а эволюция экосистем направлена в сторону формирования пустынных природных комплексов.

Особенности современной эволюции почв и - почвенного покрова опустынивающихся дельт Амударьи и Сырдарьи, обусловленные такими новыми ее параметрами как быстротечность и повсеместность, приводят к усложнению путей трансформации, по которым почвы этих территорий развиваются, в сторону достижения равновесия с аридным климатом.

Так, во-первых, быстротечность изменений условий почвообразования (и в первую очередь - глубины залегания грунтовых вод), обусловливает своего рода "сокращенные" пути эволюции почв в условиях опустынивания, в которых почти не проявляются или практически не получают самостоятельного развития стадии, соответствующие формировании молодых аллювиальных почв и стадии, соответствующие переходам между гидроморфными типами луговых и болотных почв, характерных для древ. недельтовых равнин низовий.

Во-вторых, некоторые почвенные признаки, свойственные более поздним стадиям "нормальной" климатогенной эволюции, начинают в современных условиях проявляться уже на ранних этапах. Так, например, признаки отакыривания в виде пористой чешуйчатой корки наблюдаются уже на самых ранних стадиях, что потребовало введения .специальных

терминов для видов луговых отакыривающихся почв или родов луговых отакыренных почв. И наоборот, признаки, свойственные более ранним стадиям эволюции, в частности, признаки гидроморфизма (оглеения), продолжают сохранятся в неактивном виде достаточно долгий промежуток времени, что нашло отражение в специально выделении "остаточно-луговых" и "остаточно-болотных" почв, а также "остаточно-солончаковых" почв.

В третьих, помимо различий в эволюции почв, формирующихся на разных элементах дельтового рельефа, на первых этапах постгидроморф-ной эволюции большое влияние на формирование почвенного покрова'оказывает скорость опускания грунтовых вод и их минерализация.

На территории обсохшего дна Аральского моря в настоящее время происходит становление молодых почв на постаквальных поверхностях, протекающее в несколько стадий: 1) начальной гетерогенизации, обусловленная разнообразием действующих факторов и процессов почвообразования; 2) гомогенизации, характеризующаяся угнетением и гибелью пионерных фитоценозов, приводящими к опустыниванию по пути формирования абиогенных ландшафтов; 3) прогнозная - эолового рассоления и "сухого дренирования"; 4) прогнозная - постепенного формирования пустынных биогенных ландшафтов.

На территории древпеделыювых опустнентх равнин в зависимости от времени, прошедшего с момента прекращения их обводнения или орошения, прослеживаются завершающие этапы эволюции почв в направлении их отакыривания или опесчанивания. Для этих этапов характерно нивелирование различий в почвах, занимающих разные элементы рельефа и гомогенизация почвенного покрова.

Такыровидные почвы и такыры, хотя и представляют собой наиболее распространенный элемент почвенного покрова древнедельтовых областей, вместе с тем, не являются конечным этапом пбстгидроморфной эволюции почв этих регионов. Микроморфологическке и минералогические исследования почв древнедельтовых равнин и/столовых возвышенностей Приаралья подтверждают идею о генетичеасой однотипности такыровидпых почв и зональных серо-бурых и бурых полупустынных почв. Посттакыро-вый этап эволюции заключается в очень медленном преобразования почвенного профиля по элювиально-иллювиальное типу, которое, начиная проявляться на микроморфологическом уровне на ранних стадиях развития такыровидных почв и такыров, по прошествии нескольких тысяч лет становится заметным на мезоморфодогическом уровне, а через несколько десятков тысяч лет становится отчетливо выражено на макрсморфологи-ческсм уровне в серо-бурых пустынных и бурых полупустынных почвах' такирко-солонцеватых и обыкновенных родов.

На территориях современных песчаных пустынь Кызылкумов и Каракумов, столовых и останиовых возвышенностей, предгорных наклонных равнин эволюция почв не прекращается. Здесь почвы также никогда не находятся в равновесии, будучи (также как и на территориях древних опустыненных дельт) подвержены циклическим изменениям деградации-восстановления в связи с разнообразными периодическими или спорадическими антропогенными воздействиями: отгонным животноводством, техногенным воздействием, сведением древесной и кустарниковой растительности.

Эволюционные изменения почв в ежегодном цикле отмечаются и на орошаемых территориях. В связи с близким залеганием минерализованных грунтовых вод на орошаемых массивах циклы засоления-рассоления обусловливают ежегодные эвЬлшционные изменения почв в направлении образования солончаков.. После ежегодных осенних и/или весенних промывок циклы возобновляются. На орошаемых землях нового освоения эволюция почв дополняется процессами формирования агроирригационных горизонтов.

В современных условиях, связанных с необходимостью прекращения ирригации или сокращения норм орошения из-ва нехватки воды для поливов и промывок, эволюция почв орошаемых оазисов протекает в основном по закономерностям, сходным с эволюцией почв неорошаемых участков современных опустынивающихся дельт. При этом в подавляющем-большинстве случаев, в отличие от неорошаемых террит™™* ^^зование солончаков здесь является облигатной. промежуточной и-лщией. Кроме того, несмотря на проводимые планировки сельскохозяйственных полей, в орошаемой зоне Приаралья во многом сохраняется, влияние особенностей дельтового литоморфопедогенеза на пути эволюции, вызванной необходимостью сокращения норм орошения. Для хозяйств, сталкивающихся с такой необходимостью, рекомендован мелиоративный комплекс, учитывающий литологию почвообразующих пород и рельеф верхнего водоупорного слоя, слабую водопрочность структуры пахотных горизонтов, особенности перераспределения солей.

Обобщение закономерностей изменений почв и почвенного покрова разных генетически однородных типов территорий Приаралья позволяет заключить, что вне зависимости от направлений эволюции, связанных с разными природными или антропогенными воздействиями, первые этапы эволюционных изменений характеризуются резким всплеском разнообразия почв и гетерогенизацией почвенного покрова, а для завершающих этапов характерны гомогенизация почвенного покрова и постепенное нивелирование различий в слагающих его почвах.

- 33 -

ДВИЖУЩИЕ СИЛЫ ЭВОЛЮЦИОННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ В ПРНЛРЛЛЬЕ.

ЭВОЛЮЦИОННЫЕ СОСТОЯНИЯ ПОЧВ И ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА.

Анализ эволюционных - зколого-генетических рядов опустынивания почв в Приаралье показывает, что любые трансформации природных систем в целом и почвенного покрова, в частности, в аридных зонах обусловлены изменением динамического равновесия между условиями почвообразования. При смещении равновесия в сторону какого-либо из них возникает эволюционный градиент, обусловливающий напряженность и скорость эволюционных процессов. Чем более противоречивы факторы, в комплексе обусловливающие формирование природных систем и почвенного покрова той или иной территории, тем более кардинальные изменения охватывают экосистемы в целом и почвенный покров и почвы, в частности, в ходе их эволюции.

Для описания механизмов изменения почв и почвенного покрова Приа-ралья при опустынивании целесообразно использовать понятия, характеризующие их эволюционные состояния: климатогенная аутозволюция; кли-матогенный климакс; полигенётическая (или моногенетическая) аллоэво-люЦия (в зависимости от типа воздействий различается антропогенная и естественная аллоэволюция, а в зависимости от направленности эволюционных изменений различается гидрогенная, галогенная, пасторальная, техногенная аллоэволюция); полигенетический или моногенетический квазиклимакс (квазиравновесие) (различаются гидрогенный, галогенный, пасторальный, техногенный моногенетические квазиклимаксы, а также соответствующие виды полигенетических квазиклимаксов - гидрогалогенный, техногалогенный и т.п.); скачок (различаются гидрогенный, техногенный, пасторальный скачки).

В Приаралье основные противоречия, обусловливающие эволюцию почв и почвенного покрова, как правило, состоят в различии с одной стороны, аутоэволюционных изменений почв и почвенного покрова в сторону достижения равновесия с аридным макроклиматом, который выступает здесь в роли постоянного и повсеместно действующего фактора зонального почвообразования; а с другой стороны - аллоэвошоционных изменений, протекающих под' воздействием антропогенных или естественных причин локального действия, смещающих равновесие почв и почвенного покрова с аридным макроклиматом или осложняющее ход указанных аутоэволюционных изменений.

С этой точки зрения, -движущие силы практически всех видов эволюционных изменении почв и почвенного покрова в Приаралье являются однотипными (рис.7А и 7Б).

На рисунках показано, что на фоне единой для всех неравновесных или квазиравновесных почвенных систем тенденции к достижению устой-

Г»¿рогенныи Климатогвиныя кяазжлимаке .____квозт/мчако

Рис. 7А Основные налровления эволюции почв и почвенного покрове в современных "мивых" и олустынивоющихся дельтах

гидрогенные скачки

направление климагогенноя аутовволоиии направление гидрогенноя олловволюции

циклоидные процессы при гидрогенной и климатогениоя »волюции

промежуточные состояния почв и почвенного покрова. в том числе - полигенетичёские кваэиклнмсксы направленность опустынивания

□

Пасторальны* или твхнопнныя кваяиктвлако

Рис, 7Б Основные направления »волюиии почв и почвенного покрова в современных пустынях и древних опуотыненмых дельтах

Ппг

□

пасторальные и техногенные екачки направление климатогенноя оутовволоции направления пасторальной и техногенной омоюолоиии циклоидные проиессы при климатогемноя, пасторально« и техногенной »во/лоции

промежуточные состояния.почв и почвенного покрова, • том числе - политеистические кшозиклтюхсы

направленность опустынивания

чивого,равновесия с наиболее мощным в регионе и повсеместно действующ™ фактором - аридным макроклиматом постоянно возникают дополнительные локальные воздействия, как бы "отбрасывающие" почвы в их аутоэволюционном развитии "назад". При этом, если эти дополнительные действия носят циклоидный характер, то возникают условия для поступательной аллоэволюции под влиянием дополнительного локального фактора или факторов, а если эти действия носят или приобретают циклический характер, то возникает состояние квазиравновесия (или квазиклимакса), которое будет продолжаться неопределенно долгое время вплоть до изменения эволюционного градиента в сторону какого-либо из факторов.

Оценка эволюционных состояний почв и почвенного покрова Приа-ралья приведена в таблице 3.

Почвы и почвенный покров исследуемого региона в силу постоянного присутствия дополнительных антропогенных или естественных воздействий локального характера, создающих эволюционный градиент на фоне климатогенного климакса или изменяющих направления климатоген-ной аутоэволюции, никогда не достигают состояния полного климатогенного (зонального) климакса. Перечень квазиравновесных состояний отдельных почвенных индивидуумов или почвенного покрова в целом также крайне ограничен. Это связано с неравномерностью локальных антропогенных и природных воздействий на почвенный покров, и, в первую очередь, со своего рода "переложностью" земельных участков по отношению к любому из этих воздействий, вызывающих скачкообразные или аллоэво-люционные изменения.

Вместе с тем, для многих территорий Приаралья, как в современный период, так и , в особенности, до начала современного интенсивного опустынивания, характерно такое состояние, когда почвы могут постоянно эволюционировать в том шш ином направлении, а такие параметры почвенного покрова, как его состав (разнообразие составляющих его почв) и соотношение площадей, занятых разными почвами, остаются • постоянными. Структура почвенного покрова и конкретные почвенные индивидуумы при этом могут находится в состоянии эволюции. Для характеристики такого состояния мы использовали термин гоисостаз почвсп-вого покрова в отличие от состояния стабильности почвенного покрова, при котором неизменной остается также и структура почвенного покрова.

Состояние гомеостаза почвенного, покрова характерно для дельт Амударьи, Сырдарьи, а также дельт ряда других рек аридных областей до зарегулирования их стока, что прослежено по материалам повторных инвентаризаций почвенных ресурсов этих дельт. Постоянство состава

Таблица 3. Эволюционные состояния nova и почвенного покрова в Пркаралье

Совреыек(Древняя ная опу- (опусты-стынива-(ненная вцаяся ¡дельта дельта |

Типы территорий

Odcoxsee | дно моря|

Песчаные пустыни

•I-

Орошаемые территории

|беэ регу|с регу-(новое }лируеыо- |лируемым|оропение |го выпа-|выласом | |са | |

I I I

| Живая | дельта |(в настс древнее (aqee вре и длите-|мя прак-льное (тически оропение(отсутст-(вует)

Почв и

Состоя- |Состояние кли-(кие кли-матогек-(матоген-кой ауто )ной ауто эволюции Iэволюции | осложненное пастораль-¡ной алло (эволюцией

•Í-

Состоя- (Состоя- {Состоя- (Состояние кли-{ние кли-(ние кли-(ние кли-матоген-(матоген-(матоген-(матоген-ной ayто)ной ауто(ной ауто|ной ауто эволюции(эволюции(эволюции(эволюции (ослохне-|осло*не-(осложненное па-{иное па-(иное ги-(стораль-(стораль-(дроген-)ной алло(ной алло(ной и га {эволоцн-(эволюци-(логекной (eft (eft. Мее-(аллоэво-

( (таыи - (люцией

( (полигоне(к гидро-

| (тяческяй{генными

| (кваэи- |скачками

| (климакс |

Полигене(Состоя-тический (кие кли« квааи- (матогек-климакс (кой ауте (заолх>ци> (осложненное ги-(дроген-)ной аллс | эволюци-(ей и ги; (рогвннн-(ыи скач-¡ками i

Почвенный покров

Почвенные

процессы

Состоя- (Состояние кли-|ние кли-матоген-(патогенной ауто |ной ауто аволвции¡эволюции (осложне-¡нное па-¡стораль-|ной алло (эволюцией. Местами -(полигене (тическиА (квази-|климакс

........

Активные|Эаторыо-циклоид-|хенные ныв ¡циклоидные

ЭВОЛПЦИИ | ЭВОЛЮЦИИ | • |®ГОЛ»ЦИИ

(ослохне-I {осложне-

нное пэ-; ¡стораль- ; (ной алло( ¡вволвци-|

Полигене тический

|Полиген |тически (квази-|климакс

Активные|Циклоид-¡Цикличес¡Активные¡Активные циклоид- |ные ¡кие ¡циклоид-¡цикличес ные | | ¡ные ¡кие

I I I I

Активнь

цнклич1

кваэи-

почвенного покрова • и соотношения площадей слагающих его почвенных разностей в такого рода динамически равновесных гомеостатических естественных дельтовых экосистемах несмотря на довольно крупные изменения почв в пределах различных участков дельт, связанные с миграцией рукавов и протоков, и сопровождающиеся определенными изменениями в структуре почвенного покрова, поддерживается в результате сбалансированного противодействия двух основных факторов: 1) аридного зонального макроклимата; 2) дополнительного количества воды извне, приносимого питающими дельту реками при условии сохранения среднего многолетнего стока рек в створе вершины дельты.

Поступление воды в дельтовые экосистемы выступает, с одной стороны, как воздействие, обеспечивающее постоянное возобновление циклов гидрогенной аллозволюции на уровне подсистем современной дельты, что обусловливает их динамичность и неустойчивость, а с другой стороны. как фактор, обеспечивающий гомеостаз почвенного покрова дельт в целом. Иначе говоря, равновесие почвенного покрова дельтовых экосистем является крайне неустойчивым и поддерживается не за счет сил и средств саморегуляции, а лишь ва счет внешних дополнительных источников массы и энергии. Прекращение действия этих источников ведет к смещению баланса условий почвообразования в сторону преобладания действия фактора аридного зонального макроклимата.

Границы и размер территорий, характеризующихся состоянием гоме-остаза почвенного покрова, определяется тем уровнем "командования". на котором обеспечивается длительное постоянство (сопоставимое с собственными характерными временами развития подкомандных систем) причин, вызывающих аллозволюцию "подкомандных" систем. Для почвенного покрова дельт в целом этим уровнем командования является створ вершины дельты при условии сохранения среднемноголетнего стока в этом створе.

Принцип определения размера гомеостатических территорий носит универсальный характер. Он подтверждается не только для дельтовых систем в целом, но и для систем более мелкого (внутридельтовые искусственно обводняемые природные комплексы) и более крупного (бассейн Аральского моря) уровня .

Таким образом, основным итогом второго раздела явилось описание движущих сил и механизмов различий между эволюционными изменениями почв и почвенного покрова в условиях медленных и - быстрых трансформаций условий почвообразования. На генетико-эволюционной основе уточнены схема классификации и номенклатура почв, подверженных опустыниванию. Дана характеристика и диагностика процессов почвообразования, сопровождающих эволюционные изменения почв при разных скорое-

тях опустынивания. Охарактеризованы виды эволюционных состояний почв и почвенного покрова: аллоэволюция, аутозволюция, климакс, квазиклимакс, скачок. С помощью введения понятия гомеостаза почвенного покрова показано принципиальное отличие почв и почвенного покрова по отношению к статусу равновесности.

РАЗДЕЛ 3.

ПОСТГИДРОИОРФЙАЯ ЭВОЛЮЦИЯ ПОЧВ И ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ВДДНОАККУМУЛЯТИВНЫХ РАВНИН ЗАСУШЛИВЫХ ТЕРРИТОРИЙ И ЕЕ КОРРЕЛЯЦИЯ В РАЗНЫХ ЕКОКЛИМАТИЧЕСКИХ ЗОНАХ

При изучении явления опустынивания наибольшее внимание в научной литературе уделяется обычно обсыхающим оазисам аридных территорий, поскольку именно в них сконцентрированы основные земельные ресурсы пустынной зоны, пригодные для ведения орошаемого земледелия и производства сельскохозяйственной продукции. В качестве наиболее яркого примера такого рода регионов может служить исследуемая нами территория Приаралья, а в особенности - дельтовые равнины Амударьи и Сырдарьи. Широко развиты процессы современного опустынивания и в Полупустынной зоне - на обширных равнинах Прикаспийской низменности, сложенных аллювием Терека, Куш, Волги, Урала, Эмбы.

Вместе с тем, однако в гораздо меньшей степени,' аридизации могут быть подвержены также и территории обширных водно-аккумулятивных равнин менее засушливых. сухостепных,, степных и даже лесо- степных областей. Примером таких территорий, хорошо описанных в научной литературе, могут служить обширные палеогидроморфные равнины Юга Западной Сибири - Кулундинская и Барабинская низменности; Восточной Европы - Тамбовская, Окско-Донская, Сальско-Манычркая низменности, Дунай-Днестровское междуречье, междуречье Дона и Кубани и другие.

Исследования, проведенные нами в Приаралье, позволяют заключить, что в качестве основных путей эволюции почв водно-аккумулятивных областей аридных территорий четко прослеживаются два основных направления эволюции почвенного покрова в сторону формирования равновесных с макроклиматом почв. Это: а) отакыривание почв на тяжелых отложениях вплоть до стадии формирования такыров, б) формирование песчаных пустынных почв на легких отложениях. При этом на первых и промежуточных этапах эволюции отмечается дивергенция почвообразования и гетерогенизация почвенного покрова, а на последующих этапах -гомогенизация почвенного покрова и конвергенция почвообразования.

Рассмотрение описаний эволюции почв на водно-аккумулятивных равнинах полупустынных, сухо-степных и степных территорий (например, изложенные в работах Болышева (1972), Геннадиева (1990), Генусова

(1958), Добровольского с соавт. (1975), Ковды (1950, 1954), Козловского и Корнблюма (1972), Курачэва и Рябовой (1981), Минкина и Гутыри (1980), Можаровой (1984), Мордкович с соавт. (1985),' Панфилова (1968). Шумакова с соавт (1976); Иванова (1992); Демкина (1992) и многих других, включая собственные авторские исследования почв солонцовых комплексов Юга Украины, Юга Западной Сибири, Северного Казахстана, Ростовской области) а также строения почвенного покрова, обусловленного в первую очередь рельефом территории и связанными 'с ним водным, тепловым и солевым режимами, позволяет заметить те же закономерности , но выраженные в эволюционно-генетических рядах и катенарной дифференциации почв других зон.

При характеристике эволюции природных комплексов степных областей термин "опустынивание" не используется, однако, основные закономерности климатогенной аутсэволюции почв обсыхающих водно-аккумулятивных равнин степных и пустынных территорий носят, аналогичный ха-. рактер. Аналогии заключаются в первую очередь в однотипности набора почвообразовательных процессов, а различия связаны с соотношением степеней проявления этих процессов, исходно обусловленных макрокли-матическими различиями почвенных зон. При этом аналогом процесса осолонцевания, свойственного степным и сухостепным зонам, в пустынных областях является процесс отакыривания, а аналогом процессов ос-тепнения солонцов и солонцеватых почв являются процессы трансформации такыров и такыровидных почв в зональные серо-бурые пустынные почвы.

Эти эволюционные закономерности в основном связаны с тем, что в границах обширных водно-аккумулятивных равнин состояние равновесных почв и природных комплексов отвечает не макроклимату вмещающих их почвенно-климатических зон, а отличному от него мезо- и микроклимату этих равнин или их отдельных участков, поддерживаемому за счет дополнительных внешних источников влаги в виде поверхностных и грунтовых вод, которые и обусловливают специфику водного, теплового и гидрохимического режимов соответствующих им почв и природных комплексов. Иначе говоря, макроклимат обусловливает крупные зональные особенности формирования почвенного покрова, а отличия мезо- и микроклимата создают предпосылки для сходства эволюционных изменений почв в случае аридизации.

Генетическое родство ■ тенденций эволюции почвенного покрова степных и пустынных ландшафтов не исчерпывается аналогичными эволюционными рядами и набором почвенных процессов. Указанные аналогии подтверждаются строением почвенного покрова палеогидроморфных и гид-роморфных ландшафтов тех или иных почвенно-климатических зон. В тай-

лице 4 приведены некоторые данные, показывающие, что так же, как в аридных зонах большую часть почвенного покрова опустыненных равнин занимают разнообразные такыроввдные почвы и такыры, так и в степной воне большая часть, почвенного покрова остепняющихся территорий представлена солонцеватыми почвами, собственно солонцами и солодями. К аналогичным выводам приводит и рассмотрение результатов исследований, изложенных в работах Аханова (1987), Болышева (1972), Добровольского с соавт. (1975), Иванова (1992), Ковды (1950, 1954), Кура-чева с соавт. (1981), Панковой (1992), коллективных монографиях "Почвы Кулундинской степи" (1967), "Структура, функционирование ... биогеоценозов Барабы (1971) и др. В частности, прекрасно прослеживается преобладание почв промежуточных стадий эволюции на почвенных картах, составленных разными авторами для почвенного покрова разнообразных водноаккумулятивных равнин.

Опустынивание или остепнение охватывает почвенный покров водно-аккумулятивных равнин неравномерно. Так, на одной и той же стации эволюции территории в целом можно встретить почвы, соответствующие разным этапам опустынивания или остепнения. И наоборот, на разных стадиях обсыхания водно-аккумулятивных равнин можно найти в почвенном покрове аналогичные почвы.

Рассмотрение особенностей эволюции педокатен в разных климатических зонах показывает, что это связано с неравномерностью обсыхания почв, приуроченных к разным элементам рельефа, и особенностями геохимической дифференциации легкорастворимых сйлей по элементам рельефа в процессе аридизации.

Вместе с тем, гак же, как в пустынной зоне отакыривание затрагивает/- с одной стороны, почвы повышенных элементов рельефа (склонов) , не прошедших стадию солончака, а с другой стороны, почвы пониженных элементов рельефа, сменяя солончаковую стадию почвообразования, так и в степной зоне осолонцеванию подвержены соответственно луговые остаточно засоленные или периодически засоляющиеся почвы склонов и солончаки понижений рельефа. Стадии, соответствующие расширению площадей, аанятых такыровидными почвами и такырами, с одной стороны, и солонцеватыми почвами и солонцами или солодями - с другой, - представляют собой начальную фазу этапа конвергенции почвообразования при биогенном опустынивании и остепнении почвенного покрова обсыхающих водно-аккумулятивных равнин. И в этом смысле мы можем рассматривать отакыривание и оссшонцевание почвенного покрова как два географически замещающих направления эволюции.

В таблице 5 перечислены аналоги почв, соответствующих одним и тем же этапам эволюции в равных климатических гонах.

Таблица 4. Почвенный покров опустыниваюцихся я остепняюцихря территорий (I площадей)- ")

..... ........../ ¿/У " '-■■- ----- — ¿/г......- - ..... Дельт« Амударьи Иг Западной Сибири Новосибирская область

Почв и Современная дельта Древняя дельта Акчадерьи (опустыненная)

Почвы Кулундин-ская зона Сжно-Барабин-ская зона

До опустынивания После 20 лет опустынивания

Луговые к болотно- 48,9 Луговые,болотные 3. 7 20, 4

луговие пойиенно- и лугово-болотные

аллввиальные

0.1 Лугово-черно- 6,2 2,7

Лугоаые аллювиальные 4,9 П. 1 земные

Типичные,луговые и 6,6 11,2 0,04 Солончаки И,1 4,5

Болотные солончаки

Солоди я осоло- 1.0 1.4

Остаточно-болотные и - 33,3 - делые почвы

остаточно-луговые

(отакыривоючиеся) Комплексы с уча- 3,4 8,3

стием солонцов

Лугово-такырные 3, 4 1,2 0,06 и солончаков

(отакыривающиеся) Солонцы корковые г, г

10,0

Остаточно-луговые. - 23.5 4,7 и высокостолбча-

остаточно-болотные и тые

остаточные солончаки

Солонцы средние 17, 7 7, 1

Такырные - 7.6 54^ 6 глубокостолбчатые

(такыровидныв) 23,1

Солонцовые комп- 11,0

Такыры 0.1 4,3 лексы с преобла-

35/0 данием солонцов

Песчаные пустынные. 0,2 7.4

почвы и пески Солонцеватые 15,5 18,7

Серо-бурые пустынные 0,3 «и 0,8 Черноземы южные. 19.8 3. 7

на останцах обыкновенные.

Водная поверхность выщелоченные и

41, 7 4.0 0,4 • осолоделые

Таблюр 5. Аналэги по® аеолоциоюого ряда осгепняш^хся и опуслнивага^ося водо-оюфкулятианых равнин в резных тсгвеньо-клФвтугеомх эснак.

Степная зона

Сухсстетоая зона

ГЬлулуегданая эсна

Пусхшная эст

Гидрсморйнзя стадия

'орфянэ- и торфдаисхо-

)ОШГНЫ0

¡алэтные Ьггсво болотные ЬлУПСГ/ОТСВЫв Ьггсеые

Ьплш талзсекшехыв

)угсеыэ солзгокаэагыв

Ьлз^еки гндрэмэрфные 'Осялныв, лугсиыо, сигисиье и др.)

ЗоЛЛНЫЭ осощррлв

1ермэвеи*7-лупэеы8

эолэнцевахъе

Оугаво-черновеыные

Пугсво- черсвешыэ гояи^ватыв

(Ьтово-чэрнове»«« со-гснцевато- солскчоюэвосшв

Цугсеыв ссошдвшв ЗЬяэди луговые

ЭОГОМОД-ООТСНр!

{соллччж солпфвагые, сагамювыв согокцы)

Торфяи> и тсрфякисго-Оолтгкье

Валзтнье

Лугово- болзтные

Болзгнэ-луговые

Луговые

Боллные солжягксвваиг

Лугсвые согончвмэвсггые

СЬлдосю* гэдромсрфные (Солтгныэ, лугсвмв, тигаг*ые и др.)

Воплныв осолздэл®

Кгяпегсво-луговые оолснцеватые

Ослэнчеюг сошнцы

ТорфЯНСГ и ТСр$Я№«ЛО-Оолэтныэ

Болэ-гаие

Лутово-ботглные

Бсялмо-дугшмэ

Лугсвые

Еоюпше оолснчзксеахыв

Дуговые сотсаммэвагые

СЬлэгею! гидрсмэрфные (Ссуоткью, лугсвыэ, типичные и др.)

ВОЛТПШ ОСОЛЦДЭ^Ые и болэтные охскьфиаасирвся

Луговые солоноватые

СЬлэнчвдг-солэнци а согсмчаю* ошартсшрюси

Торфянэ- и торфжияо" болтгнда

Болэтные

Лугово-болотные

&07х7по~лугсвш

.ЕЬггсвыв

Болотные солскчэмэватые

Лугсвые сопкшхшш

СЬлэкчаю* гидрсмсрфные (болотные, лугсвыэ, тютодые к др.)

Взлетные стэкыршясциеся Луговые ипдефиваартэся СЬ/скчоки отекаривоЕзиуеся

ГЬлугидромосДнря стадия

Дугаво-кввпонавье

Лугсво-кошхенжые солэнцевахыв

Лугово-кевдонсвые сх> лвдвваго-солэр&гсеашв

Луговые пг^утгурт^жэ Солоди луговые

001гнче9ки-оолзнцы

(соджчскн ссястрвшыв, солокчоиевыв ооланцьО

Лугсво-Сурье полупустынные

Дугаво-Сурые полупусп«-ные оолэнцввгтю

Лугоео-Сурые палупусгшные салдацввапо-ссУЕнчгкавагыв

Луговье асалэдвлые

Солоди луговые (иногда - танфавэдньв)

СЬяжчаог-согацы (соланчод доскцэвсаыв» сотснч&ковые оолзвдО

Оэжн^ полугидромор^ныв ОЬяжцы полупарсиорфЕое СЬязср полугняр>ср$мые

Луговые отекцренные Токцивидные осгаотю-лугшыв

Лугсвые отвоженные Токырооидныв ослшочю-дуговш

Луговые отоюреикье эасолвнные (галэгснсегтв)

Лугвдыв огакьренные, Тскыравкднье осэтгочю-лугшдо

Такцры осапэделые, теноры сЛгач ныв и луговые оправданные

С&хвдвки ахеюфшныэ, тскыроввдньв осшпумо-савдчзкавые

Вашхныэ к лугаэыо огекыренныв, (тскьрсвидаые осхвяхо-Оолл» таюфевддные осхвхочо-лугаеыв)

Чернова« обмевежш,

АвтомзрДнзя стадия Коионишв поды

Дврнсвнэ прмпмвте чвр-нт»=мтвидад на легких

Дороэд привтгныыо кангановддаые на легок

ЧарИОТИ ГОУДйуШПГТШ

ПУП*^ сют»

Иавгасшв сояжцевашв

Бурыэ тслулуспмкш

ЛОКВЫ

Лвсси« пустив, двр-навыв [рмтим на лентокк охяжвтж

Вурые полупуспишв схусмцЕваоыв

СЬломцц ствгныв

Серо-СЬтрыэ грамме почвы

Пэоиныв гтуешмв, песчмв прилганные пэды

Темфовидныв лстеы (твмфовыв, теюрие, г^ммегивные серо-йурв иихшцчнр-'якцгпмд)

Таоровидаые и таа^ы

Основываясь на данных разнообразных геологических, археологических, палеогеографических, и палеопедологических исследований [Андрианов (1991), Вайнберг (1991), Величко с соавт.(1986), Геннадиев (1986," 1989, 1990), Демкин с соавт (1986, 1992), Иванов с соавт. (1986, 1992), Песочина (1988), Хотинский (1991), Ягодин (1984) и дрЛ, нами сделана попытка в первом приближении.охарактеризовать периоды времени, необходимые для прохождения разных стадий эволюции остепняющихся и опустынивавдихся почв водно-аккумулятивных равнин (табл.6).

Эволюция почвенного покрова обсыхающих водно-аккумулятивных равнин в разных почвенно-климатических зонах существенно различается по характерным временам протекания, начальных й конечных стадий. В пустынных областях гидроморфная и полугидроморфная стадии, заканчивающиеся образованием такыровидных почв как на повышениях, так и в понижениях рельефа, протекает относительно быстро, а автоморфная стадия растягивается на десятки и даже сотни тысяч лет. Иначе - в сухо-степных и, особенно, в степных областях: период формирования автоморфяых зональных почв на повышенных элементах рельефа в целом существенно короче и сопоставим со временем прохождения гидроморфной и полугидроморфной стадий почвами понижений рельефа.

Различия в скорости достижения автоморфными почвами равновесного с макроклиматом состояния можно в первом приближении объяснить интенсивностью воздействия биологического фактора в ежегодном цикле почвообразования, что можно охарактеризовать, например, через показатель ежегодного прироста биомассы .

Таким образом, длительность периода, требующегося для образования полноразвитых серо-бурых почв, сопоставима с геологическими масштабами времени. В течение этого времени весьма вероятна смена экзогенных факторов почвообразования, что приводит к изменению направлений эволюции и появлению иных почвенных разностей. В частности, частота изменения направлений основных русел и фуркаций рек бассейна Аральского моря в Средней Азии такова, что вероятность образования новых водно-аккумулятивных равнин на месте обширных палеогидроморф-ных равнин, занятых такыровидными почвами и такырами. значительно выше, чем возможность образования на их месте полноразвитых серо-бурых почв.

На основании изложенного выдвинуты следующие основные положения гипотезы о зональной корреляции постгидроморфной эволюции почв и почвенного покрова засушливых территорий:

1. Общность набора и различие соотношений комплекса почвообразовательных процессов, сопровождающих изменения почв и почвенного пок-

Таблица В. Характерные времена почвообразования при эволюции почв обсыхающих водно-аккумулятивных равнин.

Климатические Стадии обсыхания

Гидроморфноя и полугидроморфноя Автомор$ная

Годичный прирост ц/го

Характерные времена Характеристика происходящих процессов Характерные времена. Почвы в автономных позициях рельефа

Пустыни Десятки, реяв первые сотня лет На это* стадии происходит, как правило, обсыхание почв, формирующихся как иа повышениях, так и в понижениях рельефа. Качало общего рассоления территории. Максимальное аасоление - в низинах. Десятки тысяч лет, реже сотни тысяч Серо-бурые пустынные 0.6-8,8

Полупустыни Первые сотня лет, реже - до тысячи Происходит обсыхание почв повышенных и пониженных элементов рельефа, ■ реже в понижениях сохраняются признаки лугового процесса. Максимальное засоление - в низинах и/или по Их периферии. Последние тысячи лет Бурые полупустынные и еветло-каятановые 10 - 15

Сухие степи Первые сотни лет. ряхе - первые тысячи лет Обсыхают полностью почвы повышений и склонов. В низинах сохраняются признаки лугового и болотного процессов. Максимальное васоление -по периферии понижений. Несколько тясяч лет Каштановые и темно-кавтанов ые 40 - 45

Степ Последние сотня и первые тысячи лет Обсыхают почвы повыаений. В низинах я на низменных равнинах, о иногда -и на склонах сохраняются озера, болота и признаки лугового и болотного процессов даже, когда на повышениях уже сформировались равновесные зональные почвы. Максимальное засоление - в нижних частях склонов я по периферии низменных равняй я низин. Первые несколько тысяч лет, реже - последние сотни лет Черноземы южные и обыкновенные 135-140

рова при обсыхании водноаккумулятивных равнин в условиях арвдизации.

2. Корреляция явлений гетерогенизации почвенного покрова на начальных стадиях эволюции и гомогенизации - на конечных стадиях эволюции в разных почвенно-климатических зонах и подзонах.

3. Корреляция генетических рядов постгидроморфной эволюции почв засушливых территорий.

4. Различие в характерных временах почвообразования, требующихся как для прохождения отдельных стадий эволюции, так и для достижения климатогенного климакса.

вывода.

1. Решение проблемы оценки современного интенсивного опустынивания на Сазе новейших международных методологических подходов Программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП), 'определение степени, скорости и глубины преобразований, происходящих при этом в природных системах, наиболее эффективно достигается путем комплексного системного рассмотрения явления опустынивания. При системном рассмотрении выявляется, что опустынивание наступает только тогда, когда те или иные разнообразные антропогенные воздействия дают возможность существующей или усиливающейся засушливости макро-, мезо- и микроклимата (соответственно аридности или арвдизации) активно и направленно воздействовать на почвы, грунтовые и поверхностные воды, рельеф, растительность.

2. В системе взаимосвязей, сопровождающих явление опустынивания, выявляются несколько основных структурных блоков. Аридность климата или его аридизация рассматривается в качестве фактора опустынивания. Разнообразные антропогенные воздействия рассматриваются в качестве агентов опустынивания, а в совокупности с инициированными ими природными процессами, ведущими к опустыниванию - в качестве причин опустынивания. Все компоненты природных систем, изменяющиеся при опустынивании (почвы, грунтовые и поверхностные воды, рельеф, биота) выступают при этом в качестве условий опустынивания, являясь с одной стороны - объектами опустынивания, а с другой - регуляторами воздействия на природные системы фактора и причин опустынивания.

3. На основе последовательной генерализации многообразных причин опустынивания в Приаралье в цепи причинно-следственных связей разработана типология причин опустынивания в регионе, реализованная в виде схем, и включающая несколько позиций, по которым различаются причины опустынивания: 1) антропогенные агенты и естественные процессы опустынивания; 2) бассейновые, региональные и локальные причины опустынивания; 3) основные и инициируемые причины опустынивания.

Главными агентами опустынивания при этом выступают: ирригация (включающая водозабор из рек в их верхнем и среднем течениях, орошение, обводнение) , отгонное животноводство, техногенное воздействие (включающее буровые работы и прокладку линейных сооружений), истребление древесно-кустарниковой растительности. Воздействие антропогенных агентов опустынивания на природные системы различных генетически однородных типов территорий Приаралья проявляется неравномерно. Наиболее существенными агентами для всех выделенных типов территорий являются ненормируемый повышенный водозабор в верховьях Аральского бассейна, а.также миграция русел основных водоисточников.

4. Разработан комплекс схем эволюционных эколого-генетических рядов опустынивания почв, растительности и рельефа, служащих основой для классификации опустынивания и диагностических оценочных шкал степени, скорости и глубины опустынивания.

5. Предложена классификация опустынивания с таксонами класс -тип - подтип. Отнесение территории к одному из двух классов опустынивания ( 1 - абиогенное опустынивание, 2 - биогенное опустынивание) проводится с целью отразить тенденцию развития территории при существующих условиях. Тип опустынивания определяется как устойчиво встречающаяся последовательность направленных эволюционных изменений природных комплексов (или зколого-генетический ряд), на конечных стадиях приводящая к формированию одного из нескольких возможных состояний равновесных природных систем и диагностируется по конечной (как правило, прогнозной) стадии развития опустынивающихся систем. Основными типами опустынивания в Приаралье являются: биогенное ота-кыривание, биогенное опесчанивание, абиогенное.засоление, абиогенное опесчанивание, абиогенные нарушения ("бедлендизация"). Подтипы опустынивания диагностируются по стадиям- опустынивания, предшествующим современному наблюдаемому состоянию природных комплексов. Например: биогенное отакыривание постгаломорфное, биогенное опесчанивание постгидроморфное, абиогенное опесчанивание посттакырное и т.п.

6. Разработаны диагностические шкалы определения степени и скорости опустынивания почв, растительности и рельефа и шкалы определения глубины,опустынивания территории в целом. Степень опустынивания определяется как стадия эволюции какого-либо иг компонентов природной системы в направлении развития того или иного типа опустынивания и диагностируется по положению наблюдаемого состояния почв, растительности или рельефа в соответствующем эколого-генетическом ряду опустынивания. Под относительной скоростью опустынивания почв, растительности, рельефа территории понимается быстрота достижения различными компонентами опустынивающихся природных комплексов динами-

ческого равновесия с действующими факторами и агентами опустынивания. Под глубиной опустынивания понимается степень достижения природной системой в целом состояния динамического равновесия с действующими факторами и агентами опустынивания. В основе диагностических шкал определения скорости и глубины опустынивания лежит принцип возрастания гетерогенности территории при быстрых скоростях происходящих изменений в природных системах.

7. На эволюционно-генетической основе уточнены схема классификации и номенклатура природных почв Приаралья, подверженных опустыниванию.

8. Для разных генетически однородных типов территорий Приаралья (современных олустынивающихся дельт, обсыхающего дна Аральского моря, древних опустынэнных дельтовых равнин и современных пустынь) составлены схемы эволюции почв.

9. Особенности современной климатогенной постгидроморфной эволюции почв и почвенного покрова олустынивающихся дельт Амударьи и Сырдарьи, обусловленные такими новыми ее параметрами как быстротечность и повсеместность, приводят к усложнению путей трансформации почв. Эта сложность связана с несколькими аспектами. Во-первых, с появлением "сокращенных" путей эволюции почв в условиях опустынивания, в которых почти не проявляются стадии, соответствующие переходам между гидроморфными типами луговых и болотных почв. Во-вторых, ряд почвенных признаков (в первую очередь признаков отакыривания), свойственные более поздним стадиям "нормальной" климатогенной эволюции, начинают в современных условиях проявляться уже на ранних этапах. И наоборот, признаки, свойственные более ранним стадиям эволюции, в частности, признаки гидроморфизма (оглеения), продолжают сохранятся в . неактивном виде достаточно долгий промежуток времени. В-третьих, помимо различий в эволюции почв, формирующихся на разных элементах дельтового рельефа, на усиление разнообразия почвенного покрова на первых этапах постгидроморфной эволюции большое влияние оказывает' скорость опускания грунтовых вод и их минерализация.

10. Возрастание разнообразия почвенного покрова в процессе постгидроморфной эволюции характерно лишь для первых стадий опустынивания. Конечные стадии опустынивания характеризуются нивелированием различий в почвах, занимающих разные элементы рельефа и гомогенизацией почвенного покрова. •

11. Набор основных процессов почвообразования, сопровождающих постгидроморфную эволюцию почв при их опустынивании, представляет собой инвариант для почв всей территории опустыниваюшихся дельт. Гетерогенность же почвенного покрова современных опустынивающихся

дельт обусловлена многообразием сочетаний почвенных процессов и степеней их проявления на каждом этапе постгидроморфной эволюции почв.

12. Микроморфологические и минералогические исследования почв древнедельтовых равнин и столовых останцовых возвышенностей Приа-ралья подтверждают идею о генетической однотипности такыровидных почв и зональных серо-бурых и бурых полупустынных почв, что дает основание рассматривать тзкыровидныс почвы современных пустынь как промежуточную стадию их постгидроморфной эволюции.

13. Несмотря на проводимые планировки сельскохозяйственных полей, в орошаемой зоне Приаралъя во многом сохраняется влияние особенностей 1 дельтового литсморфопедогекеза на пути эволюции почв в современных условиях, связанных с необходимостью сокращения норм орошения. Для хозяйств, сталкивающихся с такой необходимостью, рекомендован мелиоративный комплекс, учитывающий литологию лочвообразую-щих пород и рельеф верхнего водоупорного слоя, слабую водопрочность структуры пахотных горизонтов, особенности перераспределения солей.

14. Для понимания механизмов изменения почв и почвенного покрова Приаралья при опустынивании целесообразно использовать понятия, характеризующие их эволюционное состояние: климатогенная аутоэволю-ция; климатогенный климакс; полигенетическая (или моногенетическая) аллоэволюция (в зависимости от типа воздействий различается антропогенная и естественная аллоэволюция, а в зависимости от направленности эволюционных изменений различается гидрогенная, галогенная, пасторальная, техногенная аллоэволюция); полигенетический или моногенетический квазиклимакс (квазиравновесие) (различаются гидрогенный, галогенный, пасторальный, техногенный моногенетические квазиклимаксы, а также соответствующие виды полигенетических квазиклимаксов -гидрогалогенный, техногалогенный и т.п.); скачок (различаются гидрогенный, техногенный, пасторальный скачки).

15. С помощью введения понятия гомеостаза почвенного покрова показано принципиальное отличие почв и почвенного покрова по отношению к статусу равновесности. Термин гомеостаз почвенного покрова используется для характеристики такого состояния почвенного покрова, при котором отдельные почвенные индивидуумы и структура почвенного покрова в целом могут постоянно меняться в том или ином направлении, а такие параметры почвенного покрова, как его состав (разнообразие составляющих его почв) и соотношение площадей, занятых разными почвами, остаются постоянными. Предложен принцип определения границ го-меостатических территорий.

15. Выдвинута гипотеза о зональной корреляции постгидроморфной эволюции почв и почвенного покрова засушливых территорий. Основные

положения гипотезы: (1) общность набора и различие соотношений комплекса почвообразовательных процессов, сопровождающихИзменения почв и почвенного покрова при обсыхании водноаккумулятивных равнин в условиях арйдизации; (2) корреляция явлений гетерогенизации почвенного покрова на начальных стадиях эволюции и гомогенизации - на конечных стадиях эволюции в разных почвенно-климатических зонах и подзонах; (3) Корреляция генетических рядов постгидроморфной эволюции почв засушливых территорий; (4) Различие в характерных временах почвообразования, требующихся как для прохождения отдельных стадий эволюции, так и для достижения климатогенного климакса.

Список работ, опубликованных ло теме диссертации:

1. Куст Г.С. Диагностические критерии степени солонцеватости южных черноземов. //Почвоведение. 1985. N 10.

2. Аветян С.А., Куст Г.С. К вопросу об организации эколого-генетических исследований в области диагностики осолонцевания, осолодения и слитизации почв // Оптимизация, прогноз и охрана природной среды. Тез. докладов. М., 1986.

3. Куст Г.С. Спектральная отражательная способность почв солонцовых комплексов // Биологические науки. 1987. N 9.

4. Куст Г.С. К вопросу о возможности использования физико-химических показателей для диагностики солонцов. Вестник МГУ, сер. почвоведение. 1987. N 1.

5. Куст Г.С. Диагностика солонцеватых почв по морфологическим критериям. Вестник МГУ, сер. почвоведение. 1988. N 2.

6. G.S.Kust. Alkalized soils and their diagnostics. Transact, of the Intern, symp. "Solonetz and Saline Soils. Problems and Utilization". Osijek. Yugoslavia. 1988.

7. Куст Г.С. О значении содержания обменного натрия для диагностики солонцеватых почв Кулундинской степи// Почвоведение.1988.M 8.

8. Куст Г.С. Прогноз осолонцевания почв // Антропогенная и естественная эволюция почв. Тез. докладов. М., 1989.

9. Куст Г.С. Объекты для организации специальных исследований по изучению явления опустынивания почв в дельте Амударьи в связи с отступанием Аральского моря // Тез. докладов 1 делегатского съезда почвоведов Узбекистана. Ташкент. 1990.

10. Аветян С.А., Куст Г.сГ, Малышева Т.И. Прогноз основных направлений первичного почвообразования на обсохшей части дна Аральского моря // Экология и охрана почв засушливых территорий. Казахстана. Тез. докладов. Алма-Ата. 1991.

11. Куст Г.С. Некоторые методологические вопросы оценки состояния

опустыниващихся экосистем // Экология и охрана почв засушливых территорий Казахстана. Тез. докладов. Алма-Ата. 1991.

12. Куст Г.С. О роли почв в явлении опустынивания и путях ее изучения. Проблемы освоения пустынь. 1991. N 5.

13. Technical meeting to develop methodology of desertification assessment In the SEPAR. Background materials. Centre for International Projects. Moscow. 1991. (Editor - G.S.Kust).

14. Kust S.S. Methodological approaches to desertification assessment in the Pre-Aràl Region // Technical meeting to develop methodology of-desertification assessment In the SEPAR. Background materials. Centre for International Projects. Moscow. 1991.

15. Kust G.S. Theoretical principles for desertification assessment in the SEPAR // Technical meeting to develop methodology of desertification assessment In the SEPAR. Background materials. Centre for International Projects. Moscow. 1991.

16. Куст Г.С., Аветян С.А., Баранникова Н.В., Малышева Т.И. Первичное почвообразование на обсохшей части дна Аральского моря. Вестник Моск. ун-та. Сер. почвоведение. 1992. N 1.

17. Куст Г.С. О направлениях эволюции почвенного покрова при опустынивании. Вестник Моск. ун-та. Сер. почвоведение. 1992. N 2.

1В. G.S.Kust. Degradation des sols a l'aval de l'Amou-Daria // Sécheresse, N 3, vol. 3, septembre 1992. Montpellier, France.

19..G.S.Kust. Desertification Assessment and Mapping in the Fre-Aral region. Desertification Bulletin, N 21, -1992, Nairobi, UNEP, Kenya.

20. Куст Г.С., Чернов H.M., Чжан Чуаньцин. Почвенно-мелиоративные особенности при изменении структуры сельскохозяйственного использования орошаемых земель дельты Амударьи // Мелиорация и водное хозяйство. 1993. N 2.

21. Куст Г.С. Оценка и мониторинг опустынивания // Почвенно-экологический мониторинг. Учебное пособие. Изд-во МГУ. 1993.

22. Kust G.S. El papel de suelo en la biosfera. // El estudio de los suelos y la ecologia aplicado al manejo de los resursos naturales. UNESCO Regional Comité. Villahermosa. Mexico. 1993.'

23. Куст Г.С. Новое в оценке опустынивания//Наука в России.1993.N3.

24. Сидорова Е.В., Куст Г.С., Аветян С.А. Опустынивание в Приа-ралье: взаимосвязь природных и антропогенных причин экологического кризиса // Аральский кризис-2. 1993.

25. Куст Г.С. К вопросу об эволюции почвенного покрова Приаралья в условиях опустынивания. // ISSS. Симпозиум "Структура почвенного пощгава". М., 1993.

26. Куст Г.С.. О постгидроморфной эволюции почвенного покрова вод-ноаккумулятивных равнин засушливых территорий. // Почвоведение.

1993. N 12.

27. Горячев А.В., Куст Г.С. Особенности изменения минералогического состава илистой фракции почв дельты Амударьи и обсохшего дна Аральского моря при опустынивании.// Вестник МГУ, сер. почвоведение,

1994, N2. •

28. Добровольский Г.В.. Куст Г.С. Основные пути и методы прогнова эволюции почв под влиянием глобальных изменений МГУ, сер. почвоведение, 1994, N 2.

Информация о работе

Куст, Герман Станиславович
доктора биологических наук
Москва, 1993
ВАК 03.00.27

Автореферат

Похожие работы

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему Опустынивание и эволюция почв засушливых территорий (на примере Приаралья) ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Опустынивание и эволюция почв засушливых территорий (на примере Приаралья)"

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Опустынивание и эволюция почв засушливых территорий (на примере Приаралья)
ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение