Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Оценка техногенных изменений северо-таежных геосистем криолитозоны Западной Сибири

ВАК РФ 25.00.08, Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат диссертации по теме "Оценка техногенных изменений северо-таежных геосистем криолитозоны Западной Сибири"

На правах рукописи

УУ4602732

Устинова Елена Валерьевна

ОЦЕНКА ТЕХНОГЕННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ

СЕВЕРО-ТАЕЖНЫХ ГЕОСИСТЕМ КРИОЛИТОЗОНЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

(НА ПРИМЕРЕ ЗОНЫ ГАЗОПРОВОДА НАДЫМ-ПУНГА).

Специальность 25.00.08 - инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

2010 2 О ИП

004602732

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте криосферы Земли Сибирского отделения РАН.

Научный руководитель:

доктор географических наук Москаленко Наталия Георгиевна

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук Лейбман Марина Оскаровна

кандидат геолого-минералогических наук Кравцов Юрий Васильевич

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Тюменский государственный университет»

Защита состоится «21» мая 2010г. в 1100 на заседании диссертационного совета ДМ 003.042.02 при Институте криосферы Земли СО РАН по адресу: 625026, г.Тюмень, ул. Малыгина , 86.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института криосферы Земли СО РАН по адресу: г.Тюмень, ул Таймырская, 74.

Автореферат разослан «21» апреля 2010 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просьба направлять по адресу: 625000, Тюмень, а/я 1230, e-mail: sciensec@ikz.ru, lpodenko@mail.ru

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат физико-математических наук / Л.С. Поденко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы.

Проблема восстановления и сохранения криогенных ландшафтов, которые под воздействием техногенных факторов разрушаются, приобретает все большую актуальность в связи с активизацией промышленного освоения Севера Западной Сибири. Для восстановления нарушенных земель определенную значимость приобретает оценка их техногенных нарушений в условиях криолитозоны.

Как показали многочисленные исследования существует тесная взаимосвязь между развитием растительности и процессами, происходящими в области вечной мерзлоты. Одним из важных методологических подходов для выявления нарушенных земель и научного обоснования природопользования в условиях криолитозоны приобретает инженерно-геокриологическое и геоэкологическое картографирование, при котором используется системный подход - все компоненты природной среды и деятельность человека рассматриваются в тесной взаимосвязи.

Несмотря на значительный опыт проведения геоэкологического картографирования, существующие методики составления геоэкологических карг разработаны недостаточно: до сих пор отсутствуют единые принципы составления карг, не унифицированы методики их составления, не разработаны типовые геокриологические и геоэкологические легенды, особенно для зон с многолетнемерзлыми породами. Все это ставит перед учеными задачи по совершенствованию методологических подходов и обосновывает актуальность настоящей работы.

Объектом данной работы являются геосистемы Надымского стационара, расположенного в полосе трассы газопровода «Надым-Пунга», где в 1970 году проводились ландшафшые и инженерно-геокриологические съемки ненарушенных геосистем. Позднее дня оценки техногенных нарушений выполнялось картографирование нарушенных геосистем, стационарные наблюдения за растительным покровом, мощностью и влажностью сезонногалош слоя, темпера1урой почв и пород под влиянием изменений климата и техногенных нарушений. Цель работы: оценил, динамику северо-таежных геосистем в зависимости от изменений климата, геокриологических условий верхней части криолитозоны, развитая криогенных процессов и техногенеза путем повторною картографирования и использования ГИС-технологий. Исходя из указанной цели исследования определены задачи:

1) Охарактеризовать природные условия Надымского района и оценить их динамичность, и развише криогенных и инженерно-геологических процессов.

2) Рассмотреть современное состояние исследований по ландшафтному и геоэкологическому картографированию.

3) Выявить тенденции развитая северо-таежных геосистем и дать прогноз их дальнейшего изменения на основе анализа составленных разновременных крупномасштабных ландшафтных карт.

4) На основе анализа геокриологических данных и созданных крупномасштабных ландшафтных карт сосгашпъ геоэкологическую карту полосы трассы газопровода.

3

5) Оценить современное экологическое состояние трассы газопровода и устойчивость геосистем Надымского стационара.

Личный вклад и методы исследования: Основу диссертационной работы составляет фактический материал, полученный автором в полевых экспедициях 2004-2006 годов на севере Тюменской области (Надымский стационар).

Автором составлены: электронные 1фупномашпабные лацдшафтные карты разных временных срезов; геоэкологическая карта с прогнозной оценкой геокриологического состояния изученных геосистем; рекомендации по комплексу природоохранных мероприятий, необходимых для проведения не только в полосе трассы газопровода Надым-Пунга, но и на действующих или строящихся трубопроводах в зоне северной тайги Западной Сибири

Автором выполнено: дешифрирование космо- и аэроснимков и ланддифшо-струюурный анализ; экспедиционным методом проведены исследования на ключевых участках и режимные наблюдения.

На основе составленных автором крупномасштабных ландшафтных карт разных временных срезов дана оценка динамики геосистем в естественных и нарушенных условиях, определены критерии устойчивости геологической среды по её реакции на техногенные нарушения.

Для создания разновременных лацдшафтных карт использован пакет программ СЕОГЖО-СЕОСКАР! 1, составлена электронная база данных по скважинам в программе РАИАЕЮХ и подсоединена к ландшафтной карте. С помощью сравнительно-картографического метода выявлены изменения геокриологических характеристик в разных ландшафтных условиях, и прослежена динамика геосистем. При составлении прогноза изменения геокриологических условий в результате техногенеза применялся индикационный метод. На защиту выносятся следующие результаты научного исследования:

1) Методика количественной оценки геосистем ранта урочищ и фаций, которая детально прослеживает динамику нарушений и восстановления геосистем.

2) Получены количественные показатели стадий восстановления растительного покрова и изменения 1еокриологических условий.

3) Выполнена типизация геоэкологических участков с учетом их устойчивости, которая позволяет оптимизировать выбор природоохранных мероприятий.

Научная новизна работы:

1) Разработана и апробирована методика количественной оценки нарушенных площадей, и на ее основе выполнена типизация техногенных нарушений, характерных для северной тайги Западной Сибири.

2) Оценена динамика разных групп ландшафтов в зависимости от типов техногенной нагрузки на основе анализа крупномасштабных ландшафтных карг, определена степень восстановления и тенденции развития изученных геосистем, и дан прогноз их дальнейших изменений в условиях

меняющегося климата и повторных техногенных нарушений.

3) Впервые выделены критерии устойчивости геоэкологических участков по их реакции на техногенные нарушения с учетом различий геокриологических характеристик.

4) На основе составленной крупномасштабной геоэкологической каргы выполнена типизация геоэкологических участков по их устойчивости, дан прогноз изменений этих участков на ближайшее десятилетие и рекомендованы природоохранные мероприятия по сохранению и восстановлению нарушенных геосистем.

Практическое значение работы:

Анализ полученных и обработанных данных позволил сравнить динамику естественных и нарушенных северо-таежных геосистем криолшозоны Западной Сибири, выделил, особо опасные криогенные процессы, влияющие на эксплуатацию линейных сооружений. Выполнена оценка современной геоэкологической ситуации на исследуемой территории. С помощью ГИС проведен комплексный геоэкологический анализ карг и выделены участки с различной степенью устойчивостью к техногенным нагрузкам. Разработан комплекс мероприятий для северо-таежных геосистем на примере полосы трассы газопровода «Надым-Пунга», направленных на сохранение нефте- и газопроводов в зоне островной криолшозоны. Составленные рекомендации могут быть использованы для обеспечения природоохранных мероприятий при проектировании, строительстве и эксплуатации трубопроводов в зоне северной тайги Западной Сибири. Они позволяют снизить затраты на проведение природоохранных мероприятий за счет выделения устойчивых геоэкологических участков, не нуждающихся в таких мероприятиях. Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на 14 конфереггциях: 4 Международных конференциях, проводимых Научным Советом по криологии Земли РАН (Пушило,2005; Тюмень 2006,2008; Салехард 2007); на конференциях изыскательских организаций (ПНИИИС, 2005; 2006); на заседании комиссии биогеографии Московского центра Русского Географического общества (Москва, 2007); а также на 7 Всероссийских конференциях. Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, из них 1 монография в соавторстве и 1 статья в рецензируемом журнале «Криосфера Земли».

Crpymypa и объем работы: диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения и 14 приложений; содержит 10 таблиц, 31 рисунок. Содержание диссертации изложено на 150 страницах машинописного текста. Список использованной литературы включает 160 наименований.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю д.г.н. НГМоскаленко за научную и методическую помошь и постоянную поддержу в работе, автор приносит благодарность академику СО РАН В.П.Мельникову за содействие на всех этапах работы, сотрудникам московского отделения ИКЗ к. г-м.а Г.В. Малковой и Ю.В. Коростелеву за помощь в обработке материала, автор признателен дг-м.н. ЕАСлагоде, д.б.н. СЛ. Квашниной, к.г.н. ВВ.Самсоновой за ценные замечания и рекомендации при подготовке диссертационной работы и

выражает благодарность к.г-м.н. О.ЕЛономаревой и аспирашу П.Т.Орехову за помощь при оборе материалов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, формулируется цель и задачи исследования, пуга их решения, изложена научная новизна, практическая значимость работы и основные положения, выносимые на защшу.

В первой главе выполнен анализ литературных источников по ландшафтному картографированию с начала 20 века по настоящее время. Рассмотрены теоретические и прикладные аспекты использования ландшафтных карт. И Л.Шаманова и АЛ.Чеховский (1975) отмечают, что изучение мерзлотно-инженерно-гшлотических условий территории для проектирования линейных сооружений должно основываться на комплексном ландшафтном районировании. Н.Г.Москаленко (1973) проводит ландшафтные и геоботанические исследования на северо-западе Надым-Пуровской географической провинции, описав для нее последствия уничтожения растительности в различных типах природных комплексов.

С.В.Викгоров, МХИлюшина, Н.В.Кузьмина, Л.Н.Тагунова (1971) считают, что оптимальные результаты лигоиццикационных работ достигаются только при использовании в качестве индикаторов сложных природных комплексов: ландшафтов, групп урочищ и урочищ. Они утверждают, что для зоны тундры, лесотундры и северной тайги Западной Сибири они решили задачу преобразования лацдшафтно-индакационной карты в инженерно-геологическую и геокриологическую. Для оперативного эффективного мониторинга и картографирования состояния геосистем во всем мире применяют дистанционные методы, основанные на использовании космических снимков земной поверхности. Например, Е.С.Мельников, НГ. Москаленко, ВЛЛевечеря (1978) освещают опыт составления прогнозных ландшафтно-индикационных и инженерно-геокриологических карт, составленных с использованием аэрофотоматериалов. Были выявлены комплексные ландшафтные индикаторы мерзлотных условий для Севера Западной Сибири и других регионов. Крупные исследования в северных районах дали обширную информацию о криоиндикационных свойствах ландшафтов (Некрасов, Климовский, 1975; Фотаев,1978; Васильев, 1982; Мельников и др, 1983; Белопухова, Радкевич, Шмелев, Новикова, 1972).

Л Л.Зотова (2001) под устойчивостью геосистем в криолшозоне (мерзлотной устойчивостью) понимает способность геосистем противостоять техногенной активизации криогенных процессов, которые, во-первых, изменяют облик коренных ландшафтов, во-вторых, представляют угрозу функционированию инженерных сооружений. Практика освоения северных территорий показала, что помимо мерзлотной устойчивости необходимо учитывать биотическую устойчивость—способность к самовосстановлению, а также биоресурсный потенциал территории и ее природоохранную значимость.

Ф.М.Ривкин (2005) разработал структуру атласов мелко- и среднемасштабных специальных электронных тематических карг, обеспечивающих выполнение требований к детальности районирования на каждом этапе исследований и позволяющих выявить наиболее значимые для конечной цели исследования параметры.

О.ЕЛономарева (2006) сделала оценку интенсивности развитая экзогенных геологических процессов северной тайги на основе мониторинга для оценки устойчивости природных комплексов озерно-аллювиальных равнин к техногенным воздействиям.

В XXI веке в картографии интенсивно развивается направление по созданию элеюронных карг, ГИС-технологий. Обзор существующей литературы показал, что в отечественной и зарубежной практике нет достаточного опыта создания крупномасштабных карг, имеющих базы данных результатов наблюдений за сложными пространственно-временными взаимодействиями инженерных объектов с геологической средой, а также соответствующие подсистемы управления, математической обработки и моделирования.

Во второй главе дана общая характеристика географического положения региона, проанализировано изменение климата, рассмотрены геолого-геоморфологические, инженерно-геологические, гидрогеологические, геокриологические условия формирования северо-таежных геосистем криолитозоны Западной Сибири.

Исследования проводились в пределах Надымского стационара, расположенного в 30 км южнее г.Надыма (65° 18' с.ш., 72° 51' вд.). Северо-таежные ландшафты Надымского района Тюменской области расположены в подзоне северной тайги Полуй-Надымского междуречья в краевой части Ш озерно-аллювиальной равнины. Рельеф низменности, имеющей средние абсолютные высоты 3040 м, плоский и пологовсшнистый, осложненный скоплениями бугров и град многолетнего пучения.

Особенностью равнины является аккумулятивно-цокольное строение. Цоколем служат среянеплейсгоценовые салехардские морские отложения (ртОш-Л на которых формируются верхнеплейстоценовые озерно-аллювиальные отложения зырянской свиты (1аОт2). Эти отложения представлены песками, содержащими включения гравия, гальки, а также прослои и линзы супесей и суглинков. Мощность отложений составляет 10 -15 м.

Абсолютная минимальная температура воздуха составляет -58°С (по данным метеостанции Надым), абсолютная максимальная температура воздуха составляет +35°С, средняя месячная температура воздуха наиболее теплого месяца равна +20,9 °С, средняя месячная температура воздуха наиболее холодного месяца составляет -24_5°С. Равнинность и особенности климата района исследований обуславливают высокую заозеренность и заболоченность.

Территория Надымского района относится к подзоне преимущественно высокотемпературных мерзлых пород массивно-островного распространения, характеризующихся наличием как талых, так и многшетнемерзлых пород

Для района характерны чередования участков, сложенных сильно и малольдистыми мерзлыми породами и водонасыщенными талыми породами. В центральных (безлесных) частях северной тайги многалетнемерзлые породы имеют прерывистое распространение. Они отсутствуют или глубоко залегают в пределах заболоченных и залесенных участков и приурочены к торфяникам, буграм и грядам пучения. В краевых дренированных частях аллювиальных террас многалетнемерзлые породы расположены островами и приурочены к массивам торфяников и склонам северной экспозиции.

Мощность многолегнемерзлых пород колеблется от нескольких метров до 150-200 м. Среднегодовые температуры многолегнемерзлых пород изменяются от 0 до -3,0 С (Андрианов, Козлов, Крицук, 1973) в зависимости от ландшафтных условий. Наиболее высокие температуры характерны для дренированных залесенных придолинных участков, сложенных песками. Наиболее низкая температура свойственна обширным торфяникам. Глубина сезонного прошивания варьирует от 0,5 - 0,7 м на торфяниках до 4,5 мпа песчаных раздувах бугров пучения. Глубина сезонного промерзания изменяется от 03-0,8 до 1,5-2,5 м

Почвообразующие породы представлены озерно-аллювиальными отложениями с прослоями и линзами суглинков и супесей. Современные биогенные отложения образованы торфом. В северо-таежной подзоне преобладают подзолистые и глеево-подзолисгые почвы на дренированных песчаных участках, таежные поверхносгно-глеевые почвы на суглинистых грунтах и сопутствующие им таежные подаолисто-болотные почвы.

Из современных экзогенных геологических процессов наиболее широко развиты 1фиогенные процессы: сезонное, многолетнее пучение, термокарст и заболачивание, меньше распространены эрозия и эоловые процессы.

Зональным типом растительности в северной тайге являются березово- лиственничные и березово-сосновые кусгаршчково-лишайниковые редколесья, а также лиственничные кустарничково-моховые редины, развитые в приречных частях равнины. Большие площади на плоской поверхности центральной части равнины заняты морошковобагулы шково-сфап юво-лишайниковыми торфяниками, пушицево-осоково-сфашовыми и кустарничково-осоково-моховыми болотами. Для бугров пучения характерны кедровые багульниково-лишайниковые и багульниково-сфагновые редины.

Анализ природных компонентов геосистем северной тайги криолишзоны Западной Сибири показал, что на развитие островного распространения многолегнемерзлых пород влияют суровые климатические условия, равнинносгь территории, особенности геологического строения, заозеренность и заболоченность. Характерной особенностью северо-таежных районов является интенсивное современное образование многолегнемерзлых пород при изменении условий теплообмена как за счет периодических колебаний климата, так и за счет естественного развития растительного покрова

В третьей главе, состоящей из 4 разделов, изложена методика исследования, позволяющая

получить достоверные результаты.

Методика исследований включала выполнение предполевых, полевых и камеральных работ с соблюдением элементов общепринятых технологий, необходимых для решения конкретных научно-исследовательских задач. Использовался комплекс различных методов, который включал в себя космо- и аэромегоды, картографирование, профилирование, исследования на ключевых участках, индикационные исследования, стационарные наблюдения, камеральные работы (сраш штелы ¡о-клрт/ рафичесю ш анализ, ландшафтное дешифрирование, составление карг). Исследование динамики геосистем выполнялось картографическим методом. Полевой этап проводился автором в 2004-2006 годах на Надымском стационаре, где комплексно изучались зональные и шпрозональные геосистемы. Наблюдения выполнялись на 18 постоянных площадках, выбранных в разных геосистемах. Это позволило проследить влияние ландшафтных условий на ход восстановления растительного покрова. В каждой геосистеме располагались 2 площадки: одна из них находилась в естественных условиях, а другая - в полосе трассы газопровода, в пределах которой был вырублен древостой, почти полностью снят наземный покров и верхний торфянистый горизонт мощностью до 20см, а также нарушен микрорельеф.

На основе анализа аэроснимков и наземных маршрутов с детальными описаниями автором были составлены крупномасшабные ландшафтные карты в 2004, 2005 и 2006 годах. Анализ разновременных ландшафтных карт позволил составить геоэкологическую карту.

Автором по картам в программе PARADOX-5.0 для WINDOWS подсчшывались плошади, занятые природными комплексами ранга урочищ, и составлялись гистограммы распределения урочищ в процентах от общей плошади участка, по которым выделялись доминантные, субдоминатные и содоминантные урочиша.

Проведенные стационарные исследования позволили получить количественные показатели, характеризующие выделенные стадии восстановления растительного покрова, наблюдаемые после его удаления, и соответствующие им геокриологические условия. Автором все данные были обобщены в общую таблицу баз данных в среде PARADOX-5.0 для WINDOWS.

В четвертой главе приводятся результаты исследования: по составленным ландшафтным каргам, проведен анализ динамики криогенных геосистем северной тайги (на примере Надымского района). Для изучения взаимосвязи и взаимодействия компонентов геосистем на стационаре были разбигы 3 профиля, на которых были выявлены закономерности распространения фаций и урочищ определены их площади. Профиль I-I на 8 км трассы газопровода прошел через торфяно-минеральный и минеральный бугры пучения. Наблюдения на профиле начались в 1977 году, через 5 лет после укладки трубопровода в насыпи. Профиль П-П на 9 км трассы газопровода организован на плоском торфянике. Профиль Ш-Ш проходит по заболоченному мелкобугрисгому участку и через карьер. Во время работы на профилях были сделаны наблюдения, дающие возможность судить о развитии природных процессов, совершающихся в ландшафте. На основе анализа фондовых материалов была составлена ландшафтная карта 1970 года (рис. I).

Рис. 1. Ландшафтная карта 1970 года трассы Надым-Пунга (8-10км).

Фации 4 - березово-сосновое бруснично-зеленомошно-лишайниковое редколесье; 16 - березово-сосновое багульнтово-зетеномо1шо-лишайниковое редколесье; 19 - лиственничная багульниково-сфагновая редина; 20 - лиственничная багульниково-лишайниково-сфагновая редина; 23 - бугор пучения с багульниково-мохово-лишайниковым покровом; 45 - топяное травяно-моховое болото; 46 - пушицево-осоково-сфашовое болото; 48 - пуппщево-осоково-сфашовое болото с элементами торфяника; 49 - кустарничково-осоково-сфагновое ботепго; 50 - андромедово-осоково-моховое болото; 60 - морошково-багульшковд-сфагновый торфяник; 61 - мсро1тово-багульниково<4>атеово-лишайшковый торфяник; 72 - морошково-ерниково-багульниково-лишайниково-моховой торфяной бугор; 100 - мелкобугристый участок с ерниково-багульниково-мохово-лишайниковым торфяником; оз. - озера; 1 и др. - № скважины.

На карге выделены урочиша: лесные геосистемы, развитые на талых участках (1а, 1д); геосистемы переходные от лесных к болотным (1г), в которых встречаются линзы и перелетки мфзлых пород; топяные талые болота (За) - болотные геосистемы, в которых отмечается новообразование многолетнемерзлых пород; геосистемы торфяников (4а), многолетние бугры пучения, содержащие сильнольдистые многолетнемерзлые породы (4ж).

В районе исследования в 1970 году (до начала линейного строительства) выделяется 14 видов фаций, но 67% площади приходится на 3 из них. Доминируют мелкобугристые тундровые участки с осоково-багульниково-мохово-лишайниковым покроюм (урочище 46, фация 100), плоскобуфистые торфяники (урочище 4а, фации 60,61) и болота (урочища За, 36, Зв, фации 45,46, 50), приуроченные к плоской заболоченной поверхности равнины.

На ландшафтных картах (1979, 1988, 2004, 2006 гг.) и 2005 г. (рис.4) показаны как ненарушенные геосистемы, так и геосистемы, подвфгашеся нарушениям в результате прокладки газопровода- Нарушенные геосистемы на этих картах имеют те же индексы, что и исходные, но несколько видоизмененные: цифрой внизу справа дан вид техногенного нарушения. Внемасштабными знаками на каргах отмечены места расположения постоянных наблюдательных площадок, заложенных как в естественных условиях, так и на нарушенных участках.

Создание коридора трубопроводной системы «Надым-Пунга», оказывает прямое и

косвенное воздействие на прилегающие территории. Наиболее сильные нарушения происходили

при прокладке трассы газопровода в 1971 и 1972 годах и при замене трубы в 2004 году. Менее

значительные в 1974 году при возведении ЛЭП и в 1983 году при подсыпке насыпи. Грунтовая

дорога вдоль трассы подсыпается каждый год. При фавнении ландшафтной карты 1988 года

(спустя 18 лет после сооружения газопровода) с исходной картой 1970 г. и гистофаммы видно

10

увеличение площадей болотных геосистем за счет лесных в результате прогрессирующего заболачивания. Отсыпка насыпной грунтовой дороги на месте зимника, привела к увеличению нарушенных площадей за счет появления новых карьеров, часть из которых заполнилась водой. В болотных геосистемах, пересекаемых дорогой, в результате нарушения стока насыпью дороги появились новые озерки. В ненарушенных болотных геосистемах местами образовались небольшие бугры и площади пучения, высотой до 1 м. В 1983 году была подсыпана насыпь, и с 1984 года до 2004 года наблюдалось восстановление ландшафтов. Но из сравнения ландшафтных карт и гистограмм 1970 и 1998 годов (рис. 2) видно, что геосистемы полностью не восстановились, так как линейные сооружения препятствуют движению поверхностных и фильтрационных вод. В результате этого на участках болот, примыкающих к дорогам или трубопроводам, появляются зоны подтопления. Перепады уровней воды достигают 60-100 см. Этому способствует также более глубокое промерзание торфяной залежи под дорогами и уменьшение коэффициента фильтрации в связи с уплотнением.

2Ь

20

1Ь %

10

п .азИШпз.®..

4 16 19 20 23 45 46 48 49 50 60 61 72 100 фации

Рис.2. Распределение площадей фаций (%) на картах 1970 и 1998 годов (условные обозначения см. рис. 1).

В 2004 году при ремонте газопровода и замене труб был вырублен древостой вдоль трассы, снят наземный покров и торфяной горизонт. Ширина зоны нарушения составила до 30 м по обе стороны от трассы.

По данным автора в 2005 году в результате подтопления площадь озера у 111 профиля составила 540 м2, площадь озера у газопровода вдоль площадки CALM была 1080 м2. УI профиля отмечены 2 озера площадью 300 м2 и 600 м2, глубиной до 80 см. В 2005 году были подтоплены и лесные геосистемы на площади в 800 м2. Глубина образовавшихся временных озерков не превышала 40см. В 2006 году в результате размыва насыпи вода спустилась в болота, находящиеся за дорогой, и площадь подтопления сократилась почти в 3 раза. Сравнивая гистограммы фаций и нарушенных площадей в 2005 году, можно сделать вывод, что самыми нарушенными являются болота (фации 45,46,48,50). Из 14 % площади, которую занимают торфяные болота на долю нарушенных участков приходится 12% (рис.3). Дта оценки современного состояния геосистем проведена инвентаризация техногенных нарушений по аэроснимкам и результатам маршрутных работ. По космоснимкам были определены виды и площади техногенных нарушений (рис.4).

По данным автора и исследованиям О.Е.Пономаревой (Антропогенные изменения, 2006), следует, что на плоских недренированных или слабодренированных участках снятие

растительного покрова приводит к активизации заболачивания. На этих участках возникают торфяно-моховые болота, сохраняющиеся в изменившихся условиях неопределенно долгое время. В техногенных отрицательных микроформах рельефа застаиваются талые и дождевые воды, и создаются условия для появления болотной растительности. Например, на трассе газопровода Надым-Пунга за 10-летний период площадь болот увеличилась на 24%.

25 Г

20 ^

4 16 19 20 23 45 46 48 50 60 61 72 100 фации 2006

Рис. 3. Распределение площадей фаций и нарушенных фаций (%) в 2005 г (условные обозначения см. рис. I).

О % площади Ш % нарушений

Техногенные нарушения (цифры справа от индексов): I - частичное уничтожение растительности в результате разового проезда транспорта; 2 - уничтожение большей части растительности, нарушение мшфорельефа, верхнего слоя почвы в результате многократного проезда транспорта; 3 - снятие растительности, нарушение микрорельефа, удаление торфянистого горизонта мощностью 10-20 см в результате расчистки трассы; 4 - погребение и уничтожение растительности, нарушение стока в результате образования навалов из снятой растительности; 7 - уничтожение растительности и почвы, нарушение рельефа в результате сооружения карьеров; 8 - снятие растительности и торфяного слоя мощностью 0,3-1 м; 9 - погребение и уничтожение растительности, нарушение стока микрорельефа в результате прокладки насыпной дороги. Площадки: С - естественная. О - нарушенная, - ■ - газопровод. Индексы фаций см. рис 1.

На Надымском стационаре, за годы наблюдения, был прослежен следующий

сукцессионный рад. При зарастании озер образуется травяно-моховые топкие боиота (фация 45),

расположенные в хасыреях и в ложбинах стока. По мере роста мохового покрова и накопления

торфа топяные болота сменяются травяно-сфагновыми (фация 46), а затем травяно-сфагновыми

кочковатыми болотами (фация 48) с линзами и перелетками мёрзлых пород под бугорками и далее

кустарничково-травяно-сфагновыми болотами на мерзлых породах (фация 49). Под этими

болотами мощность сезонноталого слоя составляет 130 см, а температура пород на глубине 10 м

равна -0.1 °С. Из эшх однородных болотных урочищ в результате их неравномерного осушения

12

или поднятая поверхности, вследствие криогенного пучения, образуются комплексные грядово-мочажинные болота (фация 50). На этих болотах наблюдается частое чередование извилистых гряд с травяно-кустарничково-моховым покровом и травяно-моховых мочажин.

На дальнейших стадиях развития болот в ходе естественной динамики болотной растительности наблюдается прекращение торфонакоплвшт. Поверхность болот поднимается в результате сегрегационного лвдонакошения. Увеличивается дренировавдость поверхности, уменьшается мощность снежного покрова, и происходит дальнейшее понижение среднегодовой температуры пород до -ОД С. Травяно-моховые болота превращаются в плоскобугрисгые травяно-кусгарничковые лишайниково-моховые и мохово-лишайниковые торфяники с травяно-моховыми мочажинами (фация 60), под которыми мощность сезонноталото слоя уменьшается до 60 см. В результате развития криогенного пучения происходит рост торфяных бугров пучения (фация 72) на месте болот. Под торфяными буграми температура пород понижается до -0,4 С. Нарушения на буграх пучения ведут к увеличению прогаивания, развитию термокарста, и начинается обратный процесс образования болот.

В результате уничтожения коренных растительных сообществ активизировались такие природные процессы, которые в ненарушенных ландшафтах выражены слабо или не проявлялись вовсе. Активно развивается после нарушения растительного покрова термокарст на минеральных буграх и грядах пучения. Например, в северной тайге на 8-ой год после снятия растительности в термокарстовых просадках (образовавшихся на буграх), местами возникли озерки, глубина которых достигает 1,1 № Их площадь и через 30 лет после нарушения продолжает постепенно увеличиваться.

В сухих просадках глубина сезонного прсггаивания за этот период увеличилась более чем в 2 раза На крупнобугристых торфяниках под влиянием проезда транспорта отмечается небольшое повышение среднегодовой температуры пород (на 1°) и образование термокарстовых понижений глубиной от ОД до 1,6 м с травяно-моховым покровом, под которыми кровля мношлешемерзлых пород понизилась на 2-3 м. На дорогах, пересекающих межхолмовые понижения, увеличилась глубина сезонного прогаивания, которая и через 33 года после неоднократного проезда в 3 раза превышает исходную величину (1,5 м вместо 0,5 м). Местами возникли термокарстовые просадки, в которых сформировались фрагменты пушицево-осоково-сфагновых болот, под которыми верхняя поверхность многшегаемерзлых пород понизилась до 3-3,5 м.

Эоловые процессы активно развиваются на буграх и грядах пучения, сложенных с поверхности песками, даже в пределах трасс, поскольку в этих природных комплексах восстановление растительного покрова после его снятия крайне затруднено из-за недостатка увлажнения, малоснежности и подверженности действию ветров. Площади проявления дефляции не превышают 2% от общей площади нарушенной зоны. Уничтожение растительного покрова на плоских и наклонных слабодренированных равнинах приводит к усилению сезонного пучения и активизации процесса образования пятен-медальонов. Так, на выпуклых супесчано-суглинистых

участках с нарушенным травяно-кустарничково-моховым покровом и уничтоженным древостоем наблюдается резкое увеличение количества пятен-медальонов до 60-70%, в то время как на соседних, аналогичных формах рельефа с ненарушенным покровом пятна-медальоны занимают 510%.

На самой трассе газопровода в 2005-2006 году наблюдалось уплотнение насыпи над трубой. Высота насыпи в 2004 году составила 2 м, а в 2005-2006 год она уплотнилась, местами размылась до 12 м. На участке 8-10 км размыв насыпи происходит на 60% площади. В 2006 году озерки, которые образовались в результате подтопления, были частично спущены, и происходило интенсивное зарастание нарушенной зоны.

По данным, полученным в результате повторной крупномасштабной съемки, ширина зоны нарушения природной среды вдоль трассы 1 нитки газопровода Надым-Пунга в северной тайге Западной Сибири изменяется от 30 до 500 м. Проведение повторного картографирования позволило проследить увеличение ширины зоны нарушения в слабоусгойчивых геосистемах. Например, на мелкобугрисгых участках ширина нарушенной зоны увеличилась с 50 до 175 м через 5 лет после сооружения газопровода, спустя 20 лет до 400 м, а через 30 лет местами до 500 м. Расширение зоны нарушения в период эксплуатации газопровода связано с новыми периодическими нарушениями, которые образовались в результате вторичной отсыпки насыпи газопровода, замены трубы газопровода, сооружения новых карьеров и водоотводных канав, эпизодического проезда гусеничного транспорта в теплый период, с влиянием подтопления и развитием термокарста и заболачивания в прилегающих к трассе и первоначально ненарушенных природных комплексах. Подсчет нарушенных площадей показал, что первоначально нарушенная площадь природного комплекса за счет развития экзогенных геологических процессов может увеличиться от 2 до 30%.

Анализируя гистограммы по всем годам, и сравнивая с ненарушенными геосистемами 1970 года (рис.5), можно сделать вывод, что первоначальная пространственная структура геосистем не

восстановилась.

25,0т-

20,0 15,0

%

10,0 5,0 0,0

4 16 19 20 23 45 46 48 49 50 60 61 72 100 фации

Рис.5. Распределение площадей фаций (%) по картам 1970-2005 годов.

В пятой главе приведена и проанализирована геоэкологическая карта, созданная на основе крупномасштабных разновременных ландшафтных карт, определены критерии устойчивости разных типов ландшафтов к техногенным нарушениям, дана прогнозная оценка геокриологического состояния изученных геосистем.

14

Ш 1970

□ 1979

□ 1988 Ш 1998 ■ 2005

Составленные ландшафтные карты послужили основой для создания крупномасштабной геоэкологической карты (рис.6). На ней отражены типы устойчивости геологической среды (Москаленко, Устинова 2005) по её реакции к техногенным нарушениям, наблюдавшимся при строительстве газопровода, показаны наблюдаемые экзогенные геологические процессы и явления, характер их распространения. Развернутой легендой к карге служит таблица 1, содержащая покомпонентную характеристику показанных на карте контуров. В этой таблице для всех идентичных выделов указываются характер рельефа приводится название растительного сообщества с указанием степени покрытия поверхности травами, кустарничками, мхами и лишайниками, сомкнутости крон древостоя.

Отмечаются высота снежного покрова и литологический состав поверхностных отложений с указанием мощности слоёв, их весовой влажности, объёмной массы и встречаемости данной литологической разности.

Геокриологические условия охарактеризованы отдельно для современного и прогнозного состояния геологической среды. Указываются глубина залегания кровли многолешемерзлых пород, мощность сезонноталого - сезонномерзлого слоёв, среднегодовая температура пород, экзогенные геологические процессы. В отдельных графах таблицы приводится скорость восстановления растительного покрова после разового его снятая, отмечается характер восстановления растительности (полный или локальный), перечисляются природоохранные мероприятия, необходимые для возвращения нфушенной геологической среды в устойчивое состояние.

Рис. 6. Фрагмент геоэкологической карты полосы трассы газопровода Надым-Пунга.

1-10 - геоэкологические участки (табл.2), 15 - наблюдательные площадки, 16-газопровод. Экзогенные геолошческие процессы: 11 - заболачивание, 12-термокарст, 13-плоскостной смыв, 14-эрозия.

Главной причиной изменения геокриологических показателей геосистем является нарушение условий теплообмена на поверхности многолешемерзлых пород. Важной характеристикой мерзлотных ландшафтов является их устойчивость и чувствительность к воздействиям.

Таблица 1

Характеристика геоэкологических участков

Состояние среды Распространение ММП СТС, СМС,м Среднегодовая температура пород, С Экзогенные геологические процессы Восстановление растительности, годы Природоохранные мероприятия

ГУ 1.(1а) Слабонаклонные дренированные участки II надпойменной террасы с березово-сосновыми кустарничково-лишайниковыми редколесьями (СК 0,3, СП кустарничков 50%, лишайников 90%); высота снежного покрова 1-1,5м; песок с прослоями суглинков (\Л/=24, р=1,5,Р=0,9).

Современное ММП отсутствуют CMC 1-1,2 0.+1 Заболачивание 100-120 Посев травосмесей

Прогнозное ММП отсутствуют CMC 1-1,5 0:+1 Дефляция

ГУ 2 (1а) Ложбины стока на II надпойменной террасе с травяно-моховыми болотами (СП трав 40%, мхов 90%); высота снежного покрова 0,50,8 м; торф 0-0,5 (УУ=750, р=0,2, Р=0,75), песок 0,5-10м (\№=25, р=1,5, Р=0,9).

Современное ММП отсутствуют CMC 0,8-1,0 0,0 Новообразование ММП 20-40 Устройство водопропускных сооружений

Прогнозное ММП отсутствуют 0,0 Заболачивание

ГУ 3 (Па) Понижения на III озерно-аллювиальной равнине с кустарничково-травяно-моховыми болотами (СП трав 45%, мхов 100%); высота снежного покрова 0,4-0,8м торф 0-0,5м (W=335, р=0,2, Р=0,7), песок 0,5-10м (W=21, р=1,5, Р=0,85).

Современное ММП СТС 1-1,5 0,0:-0,2 Многолетнее пучение 40-60 Устройство водопропускных сооружений

Прогнозное ММП СТС 1,5-2 0,0.-0,2 Заболачивание

ГУ 4.(Пб) Плоские слабодренированные участки II надпойменной террасы с сосново-лиственничными кустарничково-мохово-лишайниковыми рединами (СК<0,1, СП кустарничков 40%, лишайников и мхов 80%); высота снежного покрова 0,7-0,8м; песок с прослоями суглинков 0^=25, р=1,5, Р=0,8)

Современное Перелетки ММП CMC 1-1,5 0,0 Сезонное пучение 100-120 Снегозадержание на участках новообразования ММП

Прогнозное ММП отсутствуют CMC 1,5-2 0,0 Новообразование ММП

ГУ 5 (Мб) Плоские заболоченные участки III озерно-аллювиальной равнины с андромедово-осоково-моховыми болотами (СП трав 40%, мхов 90%); высота снежного покрова 0,4-0,6м; торф 0-0,5м (W=335, р-0,2, Р=0,7),песок 0,5-10м (W=25, р=1,5, Р=0,85).

Современное Линзы мерзлых пород СТС 1-1,5 0,0 Новообразование ММП, сезонное пучение 40-60 Снегозадержание, устройство водопропускных сооружений

Прогнозное ММП отсутствуют CMC 1,5-2 0,0 Заболачивание

ГУ б.(Нв) Плоские заболоченные участки II надпойменной террасы с сосново-лиственничными кустарничково- сфагновыми рединами (СК < 0,1, СП кустарничков 50%, мхов 100%); высота снежного покрова 0,5-1 м; торф 0-0,Зм (\М=250, р=1,55, Р=0,8).

Современное Линзы ММП СТС 0,5-1,0 CMC 0,8-1,0 0,0 Новообразование ММП 80-100 Дренаж

Прогнозное ММП отсутствуют CMC 0,5-1,0 0,0 Заболачивание

ГУ 7 (Illa) Бугры пучения в краевой части III озерно-аллювиальной равнины с кедровыми кустарничково - лишайниковыми рединами (СК<0,1, СП кустарничков 50%, лишайников 70%); высота снежного покрова 0,3-0,4 м; торф 0,15м (W=225, р=0,3), песок 0,15-Зм (W=17, р=1,6, Р=0,9), суглинок З-Юм (W=36, р=1,2, Р=0,8)

Современное ММП СТС1-1,5 -0,2:-0,5 Заболачивание >120 Засыпка просадок

Прогнозное Понижение кровли ММП СТС 3,5 -0,2:-0,5 Термокарст

ГУ 8 (Шб) Плоские слабодренированные участки III озерно-аллювиальной равнины с морошково-багульниково-сфагново-лишайниковыми торфяниками (СП кустарничков 50%, мхов и лишайников 80%); высота снежного покрова 0,3-0,6 м; торф 0,5-1 м (W=300, р=0.3), песок 1-8 м (W=35, р=1.6, Р=0.9)

Современное ММП СТС 0,5-0,8 -0,1:-0,2 Термокарст 60-80 Засыпка просадок

Прогнозное ММП СТС 0,5-0,8 0,0:-0,1

ГУ 9 (Шб) Бугристые торфяники в краевой части III озерно-аллювиальной равнины с морошково-багульниково-лишайниковой растительностью (СП кустарничков 45%, мхов и лишайников 80%); высота снежного покрова 0,2-0,3 м; торф 1-2 м (№=211, р=0,25), песок 2-4 м (\Л/=20, р=1,6), суглинок 4-10 м (\Л/=33, р=1,2, Р=0,8).

Современное ММП СТС 0,5-0,7 -0,5 Термокарст 80-100 Засыпка просадок

Прогнозное ММП СТС 1,0 -0,3

ГУ 10 (Шв) Мелкобугристые участки III озерно-аллювиальной равнины с осоково-багульниково-мохово-лишайниковыми тундрами (СП кустарничков 40%, мхов и лишайников 75%); высота снежного покрова 0,6-0,8 м; торф 0-0,5 м (W=250, р=0.3), лесок 0.5-8 м (W=20, р-1,6), суглинок 8-10 м (W=52, р=0,9)

Современное Линзы мерзлых пород СТС 0,8-1,0 -0,1 Сезонное пучение, термокарст 60-80 Снегозадержание на участках новообразования ММП, засыпка просадок

Пояснения к таблице: ГУ - геоэкологический участок, в скобках индекс устойчивости (см. табл. 2), СК - сомкнутость крон, СП -степень покрытия, W - суммарная весовая влажность %, р - плотность скелета грунта, т/м3 Р - вероятность встречаемости (в долях единицы), ММП - многолетнемерзлые породы, СТС - сезонноталый слой, CMC — сезонно-мерзлый слой.

На основе составленной таблицы была выполнена типизация устойчивости геологической среды по ее реакции на техногенные нарушения. Критерии и типы устойчивости геосистем приведены в таблицах 2 и 3.

Таблица 2.

Критерии устойчивости геологической среды по её реакции на техногенные нарушения (сншие растительного геяфова и торфянистого горизонта мощностью до ОД м, нарушение микрорельефа при прокладке газопровода, нарушение поверхностного стока).

Изменения температурного режима пород на подошве слоя с годовыми колебаниями температур Деформации поверхности (пучение, просадка)

Отсутствуют Происходят

Слабые Сильные

Отсутствуют (нет перехода через 0°) 1а На Illa

Происходят: Без смены знака (нет перехода через 0°) Иб Шб

Со сменой знака Ив Шв

Таблица 3.

Типы устойчивости геосистем

Устойчивость участков X» фации % занимаемой площади

Устойчивые 4; 45; 46; 48; 26,6%

Слабоустойчивые 16; 50;19; 49;20 21,4%

Неустойчивые 60; 61;72;100 50,8 %

Озера 1,2%

При создании ГИС автором была проанализирована устойчивость природной среды к техногенному воздействию. По данным количественных измерений осуществлена типизация нарушенное™ ландшафтов по степени механической деградации первичных ландшафтов с выделением категорий нарушенносш, в зависимости от результатов статистической обработки расчетных данных. ВЫВОДЫ

В результате анализа многолетних ландшафтных, инженерно-геологических и геокриологических исследований (1970-2006 гг.), проводившихся в полосе трасс газопроводов на севере Западной Сибири, были выявлены стадии развития растительного покрова и изменения геокриологических условий в условиях меняющегося климата и техногенеза.

Впервые дня Надымского района составлены электронные крупномасштабные ландшафтные карты разных временных срезов на период с 1970 по 2006 гг. Разработана база данных по скважинам и подсоединена к ландшафтом карге.

Определены площади активизации процессов заболачивания, термокарста и пучения под влиянием техногенных нарушений. Например, отмечено увеличение площади болот на 24%. В настоящее время, по данным Надымской метеостанции, отмечается тенденция увеличения количества атмосферных осадков, и можно прогнозировать, что образовавшиеся болота сохранятся в течение длительного промежутка времени.

Впервые для Надымского стационара составлена крупномасштабная геоэкологическая карга, в легенде копрой дается детальная характеристика современных и прогнозируемых ландшафтных и геокриологических условий для 10 типов геоэкологических участков. На основе составленных карг выявлены особенности восстановления уничтоженного растительного покрова в разных природных геосистемах, который наиболее успешно восстанавливается на плоских заболоченных участках.

Анализ составленной геоэкологической карты показал, что наибольшие площади (50,8%) в северо-таёжной подзоне занимают неустойчивые участки, к которым отнесены торфяники и бугры пучения. Группа слабоустойчиаых участков включает плоские заболоченные поверхности равнин. К устойчивым участкам могут быть отнесены дренированные подаговалнисше равнины, сложенные песками и супесями.

Проведению природоохранных мероприятий должна предшествовать типизация территории по устойчивости геологической среды региона к техногенным воздействиям, позволяющая выделить ранимые, неустойчивые участки с наиболее медленно восстанавливающимся после техногенного нарушения растительным покровом.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Москаленко Н.Г, Устинова Е.В, Воеводин П.В., Матышак Г.В., Рычков П.Н. Антропогенные изменения биолы на разных типах почв севера Западной Сибири // Биосферные функции почвенного покрова. Материалы международной конференции ПущиноДЮ5.- С.64-65.

2. Пономарева ОЛ, Устинова ЕЛ, Рычков П.Н. Мониторинг техногенных нарушений на трассе газопровода Надым-Пунга // Материалы международной конференции ПущиноДХ)5.- С. 96-97

3. Москаленко КГ, Устинова ЕЛ. Геоэкологическое картографирование северо-таежных ландшафтов Западной Сибири // Труды 12 съезда Русского географического общества.Т.6.СПб,2005.-С.-53-55.

4. Москаленко Н.Г, Казанцева ЛА, Пономарева О.Е, Устинова Е.В, Рычков П.Н Мониторинг природной среды, нарушенной линейным строительством на севере Западной Сибири.// Сергеевские чтения. Инженерно-экологические изыскания в строительстве: теоретические основы, методика, методы и практика. Вып.8,Москва ГЕОС 2006. - С. 44-48.

5. Москаленко Н.Г, Пономарева О.Е., Устинова ЕЛ, Казанцева ЛА Мониторинг инженерно-геокриологических условий на трассе газопровода Надым-Пунга // Научно-производственная конференция « Проблемы инженфнонгесяошческого обеспечения строительства объектов нефтегазового комплекса в криалигозоне», Москва2006. - С. 115-118.

6. Устинова Е.В. Картографирование трассы газопровода Надым-Пунга // Региональная конференция «Вопросы региональной геокриологии и географии», г. Якутск, 2006.-С.52-53.

7. Москаленко НГ, Устинова ЕЛ. Использование дисганционньгх методов для оценки динамики распространения многолешемерзлых пород в северной тайге Западной Сибири// Международная конференция «Криогенные ресурсы полярных регионов» г. Салехард июнь 2007. Т.2 - С. 278-281

8. Устинова ЕЛ. Использование геоинформационного подхода при изучении взаимодействия геосистем и трубопроводов в криолитозоне. Международная конференция «Криогенные ресурсы полярных регионов» г. Салехард , июнь 2007. Т.2 - С. 287-289

9. Москаленко НГ, Васильев А. А., Пономарева ОД Устинова ЕЛ. и др. Антропогенные изменения геологической среды в тундровой и таежной зонах // Атропогенные изменения экосистем ЗападноСибирской газоносной провинции. М. 2006.358 С.

10. Москаленко Н.Г., Устинова ЕЛ, Пономарева О.Е Мониторинг экзогенных геологических процессов на трассе газопровода Надым-Пунга//Инженерные изыскания, М. №1,2007,С.-34-36.

11. Устинова ЕЛ. Картографический метод исследования трассы газопровода Надым-Пунга. // Криосфера Земли № 2, том XI, 2007, С27-31

12. Москаленко Н.Г, Казанцева JIA, Мэтышак Г.В, Орехов П.Т, Пономарева ОБ., Устинова ЕЛ. Мониторинг геокриологических и ландшафтных условий в полосе трассы газопровода Надым-Пунга. Международная конференция «Криогенные ресурсы полярных и горных регионоа Состояние и перспективы инженерного мерзлотоведения», г. Тюмень, апрель 2008. - С. 192-195.

13. Устинова ЕЛ. Результаты повторного картографирования трассы газопровода Надым-Пунга. Международная конференция «Криогенные ресурсы полярных и горных регионоаСосгояние и перспективы инженерного мерзлотоведения», г. Тюмень, апрель 2008. - С. 199-203.

14. Moskalenko N.G, Ponomarcva ОЕ., Matyshak G.V., Orekhov Р.Т, Kazantseva LA,Ustinova E. V. Vegetation and Permafrost Long-Term Monitoring in the West Siberia Subarctic // Extended Abstracts «Ninth International Conference on Permafrost University of Alaska» Fairbanks, June 29-July 3,2008. Pp. 217-218.

15. Устинова ЕЛ. Динамика экосистем Надымского района (Западная Сибирь) // Биогеография, вып. 15.М.2009.-С.103-111.

Подписано в печать 15.04.2010 Формат 60x90 1\16. Усл.ПечЛ. 1,25

_Тираж 100 экз. Заказ № _

Издательство государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет» 625000, г.Тюмень, ул.Володарского, 38 Отдел оперативной полиграфии издательства. 625039, г.Тюмень, ул.Киевская, 52

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Устинова, Елена Валерьевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ЛАНДШАФТНОМУ КАРТОГРАФИРОВАНИЮ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ГЕОКРИОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА.

ГЛАВА

ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ НАДЫМСКОГО РАЙОНА.

2.1. Рельеф и гидрографическая сеть.

2.2. Климатические условия.

2.3. Геологические и геокриологические условия.

2.4.Почв ы.

2.5 .Растительность.

ГЛАВА

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Методы исследования.

3.2. Подготовительный этап.

3.3.Полевой этап.

3.4.Камеральный этап.

ГЛАВА

АНАЛИЗ ДИНАМИКИ ГЕОСИСТЕМ НАДЫМСКОГО РАЙОНА ПО СОСТАВЛЕННЫМ КАРТАМ.

4.1. Мониторинговые наблюдения на постоянных площадках и профилях.

4.2. Оценка техногенных нарушений в полосе трассы газопровода Надым-Пунга.

4.2.1. Вырубка лесов.

4.2.2.Проезд транспорта.

4.2.3.Расчистка трасс и техногенных площадок.

4.2.4.Пожар ы.

4.2.5. Подтопление.

4.3.Инвентаризация техногенных нарушений.

4.3.1.Процессы, вызываемые техногенными нарушениями.

4.3.2. Восстановление нарушенных участков.

4.3.3. Динамика геосистем.

ГЛАВА

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ПОЛОСЫ

ТРАССЫ ГАЗОПРОВОДА НАДЫМ -ПУНГА.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Оценка техногенных изменений северо-таежных геосистем криолитозоны Западной Сибири"

Актуальность проблемы

Проблема восстановления и сохранения криогенных ландшафтов, которые под воздействием техногенных факторов разрушаются, приобретает все большую актуальность в связи с активизацией промышленного освоения Севера Западной Сибири. Для восстановления нарушенных земель определенную значимость приобретает оценка их техногенных нарушений в условиях криолитозоны.

Как показали многочисленные исследования существует тесная взаимосвязь между развитием растительности и процессами, происходящими в области вечной мерзлоты. Одним из важных методологических подходов для выявления нарушенных земель и научного обоснования природопользования в условиях криолитозоны является инженерно-геокриологическое и геоэкологическое картографирование, при котором используется системный подход - все компоненты природной среды и деятельность человека рассматриваются в тесной взаимосвязи.,

Несмотря' на значительный опыт проведения геоэкологического картографирования, существующие методики составления геоэкологических карт разработаны недостаточно: до сих пор отсутствуют единые принципы составления карт, не унифицированы методики их составления, не разработаны типовые геокриологические и геоэкологические легенды, особенно для зон с многолетнемерзлыми породами. Все это ставит перед учеными задачи по совершенствованию методологических подходов и обосновывает актуальность настоящей работы.

Объектом данной работы являются геосистемы Надымского стационара, расположенного в полосе трассы газопровода «Надым-Пунга», где в 1970 году проводились ландшафтные и инженерно-геокриологические съемки ненарушенных геосистем. Позднее для оценки техногенных нарушений выполнялось картографирование нарушенных геосистем, стационарные наблюдения за растительным покровом, мощностью и влажностью сезонноталого слоя, температурой почв и пород под влиянием изменений климата и техногенных нарушений.

Составленные автором электронные крупномасштабные ландшафтные карты разных временные срезов и геоэкологическая карта с прогнозной оценкой будущего состояния изученных геосистем содержат новую информацию о современном и прогнозном состоянии геосистем района исследований. Составлены также рекомендации о комплексе природоохранных мероприятий, которые следует провести не только в полосе трассы газопровода Надым-Пунга, но и на действующих или строящихся трубопроводах в зоне северной тайги Западной Сибири.

Цель и задачи исследований

Цель работы: оценить динамику северо-таежных геосистем в зависимости от изменений климата, геокриологических условий верхней части криолитозоны, развития криогенных процессов и' техногенеза путем повторного картографирования и использования ГИС-технологий.

Исходя из указанной цели исследования определены задачи:

1) Охарактеризовать природные условия Надымского района и оценить их динамичность, и развитие криогенных и инженерно-геологических процессов.

2) Рассмотреть современное состояние исследований по ландшафтному и геоэкологическому картографированию.

3) Выявить тенденции развития северо-таежных геосистем' и дать прогноз их дальнейшего изменения на основе- анализа составленных разновременных крупномасштабных ландшафтных карт.

4) На основе анализа геокриологических данных и созданных крупномасштабных ландшафтных карт составить геоэкологическую карту полосы трассы газопровода.

5) Оценить современное экологическое состояние трассы газопровода и устойчивость геосистем Надымского стационара.

Личный вклад и методы исследования: Основу диссертационной работы составляет фактический материал, полученный автором в полевых экспедициях 2004-2006 годов на севере Тюменской области (Надымский стационар).

Автором составлены: электронные крупномасштабные ландшафтные карты разных временных срезов; геоэкологическая карта с прогнозной оценкой геокриологического состояния изученных геосистем; рекомендации по комплексу природоохранных мероприятий, необходимых для проведения не только в полосе трассы газопровода Надым-Пунга, но и на действующих или строящихся трубопроводах в зоне северной тайги Западной Сибири *

Автором выполнено: дешифрирование космо- и аэроснимков и ландшафтно-структурный анализ; экспедиционным методом проведены исследования на ключевых участках и режимные наблюдения.

На основе составленных автором крупномасштабных ландшафтных карт разных временных срезов дана оценка динамики геосистем в естественных и нарушенных условиях, определены критерии устойчивости геологической среды по её реакции на техногенные нарушения.

Для создания разновременных ландшафтных карт использован пакет программ CEODROW-GEOGRAPH, составлена электронная база данных по скважинам в программе PARADOX и подсоединена к ландшафтной карте. С помощью сравнительно-картографического метода выявлены изменения геокриологических характеристик в разных ландшафтных условиях, и прослежена динамика геосистем. При составлении прогноза изменения геокриологических условий в результате техногенеза применялся индикационный метод.

На защиту выносятся следующие результаты научного исследования:

1) Методика количественной оценки геосистем ранга урочищ и фаций, которая детально прослеживает динамику нарушений и восстановления геосистем.

2) Получены количественные показатели стадий восстановления растительного покрова и изменения геокриологических условий.

3) Выполнена типизация геоэкологических участков с учетом их устойчивости, которая позволяет оптимизировать выбор природоохранных мероприятий.

Научная новизна работы:

1) Разработана и апробирована методика количественной оценки нарушенных площадей, и на ее основе выполнена типизация техногенных нарушений, характерных для северной тайги Западной Сибири.

2) Оценена динамика разных групп ландшафтов в зависимости от типов техногенной нагрузки на основе анализа крупномасштабных ландшафтных карт, определена степень восстановления и тенденции развития изученных геосистем, и дан прогноз их дальнейших изменений в условиях меняющегося климата и повторных техногенных нарушений.

3) Впервые выделены критерии устойчивости геоэкологических участков по их реакции на техногенные нарушения с учетом различий геокриологических характеристик.

4) На основе составленной крупномасштабной геоэкологической карты выполнена типизация геоэкологических участков по их устойчивости, дан прогноз изменений этих участков на ближайшее десятилетие и рекомендованы природоохранные мероприятия по сохранению и восстановлению нарушенных геосистем.

Практическое значение работы: Анализ полученных и обработанных данных позволил сравнить динамику естественных и нарушенных северотаежных геосистем криолитозоны Западной Сибири, выделить особо опасные криогенные процессы, влияющие на эксплуатацию линейных сооружений. Выполнена оценка современной геоэкологической ситуации на исследуемой территории. С помощью ГИС проведен комплексный геоэкологический анализ карт и выделены участки с различной степенью устойчивостью к техногенным нагрузкам. Разработан комплекс мероприятий для северо-таежных геосистем на примере полосы трассы газопровода «Надым-Пунга», направленных на сохранение нефте- и газопроводов в зоне островной криолитозоны. Составленные рекомендации могут быть использованы для обеспечения природоохранных мероприятий при проектировании, строительстве и эксплуатации трубопроводов в зоне северной тайги Западной Сибири. Они позволяют снизить затраты на проведение природоохранных мероприятий за счет выделения устойчивых геоэкологических участков, не нуждающихся в таких мероприятиях.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на 14 конференциях: Международная конференция «Приоритетные направления в изучении криосферы Земли» в Пущино, 2005; Научно-производственная конференция «Проблемы инженерно-геологического обеспечения строительства объектов нефтегазового комплекса в криолитозоне», М., ПНИИИС, 2005; Конференция «Биосферные функции почвенного покрова», Пущино, 2005; Международная конференция «Теория и практика оценки состояния криосферы Земли и прогноз ее изменений», г.Тюмень, 2006; Научно-технический семинар «Некрасовские чтения - 2006: «Становление, состояние и перспективы развития криологии», Тюмень, 2006;

Региональная конференция «Вопросы региональной геокриологии и географии», г. Якутск, 2006; Вторая Общероссийская Конференция изыскательских организаций «Перспективы развития инженерных изысканий в строительстве в Российской Федерации» М., ПНИИИС, 2006; Всероссийский научно-технический семинар «Некрасовские чтения 2007: геоэкологические проблемы криолитозоны», Тюмень, 2007; Международная конференция «Криогенные ресурсы полярных регионов», г. Салехард, 2007; Третья Общероссийская Конференция изыскательских организаций «Перспективы развития инженерных изысканий в строительстве в Российской Федерации» М., ПНИИИС, 2007; На заседании комиссии биогеографии Московского центра Русского Географического общества (Москва, 2007); Всероссийский научно-технический семинар «Некрасовские чтения-2008: Рациональное природопользование в криолитозоне», Тюмень, 2008; * Международная конференция «Криогенные ресурсы полярных и горных регионов. Состояние и перспективы инженерного мерзлотоведения», г. Тюмень, 2008; Всероссийский научно-технический семинар «Некрасовские чтения-2010: Человек и криосфера», посвященный 50-летнему юбилею Института мерзлотоведения СО РАН, 25-летнему юбилею академической науки в Тюменской области, Тюмень, 2010г.

По теме диссертации опубликовано 15 работ, из них 1 монография в соавторстве и 1 статья в рецензируемом журнале «Криосфера Земли».

Заключение Диссертация по теме "Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение", Устинова, Елена Валерьевна

ВЫВОДЫ

1) Главной причиной изменения геокриологических показателей геосистем является нарушение условий теплообмена на поверхности многолетнемерзлых пород. Важной характеристикой мерзлотных ландшафтов является их устойчивость и чувствительность к воздействиям.

2) Основная задача в использовании прилежащей территории к газопроводу «Надым-Пунга» относится к оценке возможности ее рационального использования. При создании ГИС автором была проанализирована устойчивость геологической среды к техногенному воздействию.

3) Использование материалов повторной аэрофотосъёмки, выполненных до нарушения и через определённые интервалы времени после него, а также проведение в те же сроки наземных исследований позволило составить серию разновременных ландшафтных карт полосы трассы газопровода и на их основе составить геоэкологическую карту.

4) По данным количественных измерений осуществлена типизация нарушенности ландшафтов по степени механической деградации первичных ландшафтов с выделением категорий нарушенности, в зависимости от результатов статистической обработки расчетных данных. Были сделаны выводы, что некомплексные травяно-моховые болота, приуроченные к ложбинам и полосам стока, наиболее быстро восстанавливаются после нарушения. Наиболее затруднено восстановление после нарушения залесенных бугров пучения, сложенных с поверхности песками, подстилаемыми сильнольдистыми суглинками.

5) Осв оение следует вести с минимальными нарушениями поверхности и растительного покрова, проводя строительные работы в холодное время года после завершения сезонного промерзания и установления снежного покрова, с учетом необходимых природоохранных мероприятий, чтобы не допустить деградации ландшафтов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В XXI веке в картографии интенсивно развивается направление по созданию электронных карт, ГИС-технологий. Но в отечественной и зарубежной практике нет достаточного опыта создания крупномасштабных ГИС, имеющих базы данных результатов наблюдений за сложными пространственно-временными взаимодействиями инженерных объектов с геологической средой

Многолетние ландшафтные и инженерно-геологические исследования (1970-2007 г.г.), проводившиеся в полосе трасс газопроводов на севере Западной Сибири, позволили проследить изменения геологической среды, нарушенной в результате линейного строительства. Интенсивное воздействие в неблагоприятных природных условиях приводит к необратимым сменам геосистем. В зависимости от интенсивности воздействия и в различных природных условиях техногенные нарушения вызывают разную степень деградации геосистем.

Разработана типизация техногенных нарушений и выполнена инвентаризация новых техногенных нарушений, связанных с ремонтом газопровода. Составленная ландшафтная карта после завершения инвентаризации техногенных нарушений преобразована и отражает современное состояние геосистем.

На трассе газопровода Надым-Пунга происходили неоднократные техногенные воздействия на ландшафты и за 37 лет наблюдений в первоначальное состояние геосистемы не вернулись.

Выявлены особенности восстановления растительного покрова на участках, подвергшихся различным техногенным нарушениям. На многочисленных примерах показано, что с возрастанием степени нарушения темп восстановления растительного покрова снижается: уменьшаются площади, занятые временными производными сообществами, сменившими естественные коренные растительные сообщества, уменьшается степень покрытия почвы растительностью, увеличиваются различия в видовом составе и структуре производного и исходного растительного покрова. Наблюдается меньшее разнообразие и большее сходство временных сообществ по сравнению с исходными. В составе производных сообществ преобладают виды, ранее встречавшиеся в исходных сообществах или виды, распространившиеся из соседних сообществ, а не сорные заносные растения.

При сопоставлении особенностей восстановления растительного покрова на трассах линейных сооружений установлено, что в первые годы после нарушения в растительном покрове преобладали травы или травы и мхи, позднее заметное участие в нём начали принимать кустарнички, кустарники, а на ранее залесённых участках также и подрост деревьев.

Анализ составленной геоэкологической карты показал, что наибольшие площади в северо-таёжной подзоне занимают неустойчивые участки (50,8%) - заболоченные и заозерённые равнины, в пределах которых доминируют скопления бугров и гряд пучения. Группа слабоустойчивых участков (21,4%) включает плоские заболоченные поверхности равнин. Плоские заболоченные озёрно-болотные участки сложены сильнольдистым торфом, подстилаемым песками, супесями и суглинками, и заняты плоскобугристыми травяно-кустарничково-мохово-лишайниковыми торфяниками, чередующимися с травяно-моховыми болотами и кустарничково-мохово-лишайниковыми мелкобугристыми тундрами и крупнобугристыми торфяниками. Из современных экзогенных геологических процессов здесь характерны пучение, термокарст, а по берегам зарастающих озер - заболачивание. Освоение заболоченных равнин сопровождается нарушением поверхности и условий стока поверхностных и подземных вод. Это приводит к резкой активизации термокарста на участках торфяников. Для предупреждения дальнейшего развития термокарстовых процессов на заболоченных равнинах наиболее эффективны меры инженерной рекультивации (организация водотоков, подсыпки).

К устойчивым участкам (26.6%) могут быть отнесены дренированные пологоволнистые равнины, сложенные песками и супесями и покрытые лиственничными лишайниковыми лесами с участием сосны, кедра и берёзы, сменяющимися в понижениях травяно-кустарничково-мохово-лишайниковыми и травяно-моховыми болотами. Небольшие острова многолетнемёрзлых пород приурочены к участкам торфяников. В пределах пологоволнистых равнин локально развиты заболачивание и дефляция. Вырубка лесов в процессе освоения дренированных равнин приводит к уменьшению мощности снежного покрова, увеличению глубин сезонного промерзания и активизации процессов дефляции. Для борьбы с дефляцией локально следует проводить биологическую рекультивацию (посев травосмесей).

Проведению природоохранных мероприятий должна предшествовать типизация геологической среды региона, позволяющая выделить наиболее ранимые, неустойчивые геоэкологические участки с наиболее медленно восстанавливающимся после техногенного нарушения растительным покровом. Многолетние наблюдения (в течение 37 лет) на стационарных участках трассы газопровода позволили проверить правильность прогнозных характеристик, приведенных в легенде к геоэкологической карте. Сопоставление зафиксированных параметров геосистем с прогнозными показало, что тенденции их изменения определены правильно. Однако количественные величины некоторых параметров, таких как мощность сезонноталого слоя и среднегодовая температура пород, нуждаются в корректировке и проведении дальнейших исследований.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Устинова, Елена Валерьевна, Тюмень

1. Аба лаков А. Д., Кузьмин С.Б. Геоэкологическая оценка системы транспортировки и переработки газового конденсата. Иркутск: Изд-во АРТ-ПРЕСС, 2004. - 99 с.

2. Андреяшкина Н.И. К вопросу об устойчивости фитоценозов Крайнего Севера к транспортным воздействиям // Ботан. исслед. На Урале (инф. матер.). АН СССР, УрО, Свердловск, 1990.- С.5.

3. Андрианов В.Н., Козлов А.Н., Крицук JI.H. Инженерно-геокриологические условия бассейна среднего течения р. Надым // Тр. ВСЕГИНГЕО. М.,1973. Вып.62.- С.79-89.

4. Антипов А.Н., Балыбина А.С., Гагаринова О.В. и др. Географические исследования Сибири. Т. 3. Ландшафтная гидрология: теория и практика исследований. Новосибирск: Изд-во «Гео», 2007

5. Андреев В.Н., Галактнонова Т.Ф. Продуктивность кормовых растений якутской тундры. Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1993. 120 с.

6. Антонов-Дружинин B.IL Физико-географические предпосылки оптимизации геотехнических систем Севера: автореферат диссертации на соискание ученой степени канд.геогр.наук:11.00.11 М., 1991. - 29 с.

7. Антропогенные изменения экосистем Западно-Сибирской газоносной провинции/Ютв.ред Н.Г.Москаленко; ИКЗ СО РАН, 2006г. -358с.

8. Атлас Тюменской области (под ред. Е.А.Огородного).- М.-Тюмень: Главное упр. геодезии и картографии СССР. 1971. вып.1. 27 с.

9. И.Бех И.А. Антропогенная трансформация таежных лесов. Новосибирск: Наука, 1992. 198 с.

10. Берг Л.С. Ландшафтно-географические зоны СССР. -М.; Л.: Сельхозгиз, 1931

11. Боч М.С. Устойчивость болот к рекреационной нагрузке (на примере Северо-Запада) // В сб.: Биологические проблемы Севера. Сыктывкар, 1981.-С.166.

12. Браун Д., Граве Н.А. Нарушение поверхности и её защита при освоении Севера. Новосибирск: Наука, 1981. - 88 с.

13. Булатов В.И. Российская экология: дифференциация и целостность. Аналит. обзор. Новосибирск: ГПНТБ СО РАН, 2001. - 115 с.

14. Васильев А.А., Коростелев Ю.В., Москаленко Н.Г., Дубровин В.А. Измерения сезонноталого слоя в Западной Сибири по программе CALM (база данных) // Криосфера Земли, 1998, т. II, №3. С. 87-90.

15. Васнльевская В.Д., Григорьев В.Я., Погожева Е.А. Взаимосвязи характеристик почвенно-растительного покрова тундр как основапоказателей его устойчивости, деградации и восстановления // Почвоведение. 2006. №3. С. 352-362.

16. Васильевская В.Д. Почвообразование в тундрах Средней Сибири. -М.:Наука, 1980.- 187 с.

17. Викторов А.С., Трапезникова О.Н. Использование геоинформационных технологий в индикационных исследованиях // Биогеография, вып. 7, М., 1998. С.53-61.

18. Викторов С.В., Илюшина М.Т., Кузьмина Н.В., Тагунова JI.H.

19. Некоторые итоги ландшафтных литоиндикационных исследований дл инженерно-геологических целей // Докл.Ин-та географии Сибири и Дальнего Востока.- Иркутск.-1971 .-№31 .-С.23-28

20. Викторов С.В. Использование индикационных географических исследований в инженерной геологии.М.: Недра, 1966.120с

21. Викторов С.В., Востокова Е.А., Вышивкин Д.Д., Введение в индикационную геоботанику, М., 1962

22. Вильчек Г.Е. Загрязнение и иные нарушения пресноводных экосистем. // Российская Арктика: на пороге катастрофы. М., Центр экол. политики России, 1996, с. 64-67.

23. Виноградов Б. В. Состояние космической дистанционной индикации природной среды в СССР, в сб.: Актуальные вопросы советской географической науки, М., 1972, с. 227

24. Виноградов Б. В. Аэрометоды изучения растительности аридных зон.М.-Л.: Наука, 1966. 360с

25. Винокуров Ю.И., Цимбалей Ю.М Региональная ландшафтная структура Сибири.- Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2006. 95 с.

26. Винокуров Ю.И., Ротанова И.Н., Хлебович И.А., Шибких А.А.

27. Выркин В.Б., Нечаева Е.Г., Кузьмин В.А. и др. Географические исследования Сибири. Т. 2. Ландшафтообразующие процессы. -Новосибирск: Изд-во «Гео», 2007.

28. Гашева М.Н., Гашев С.Н., Соромотин А.В. Состояние растительности как критерий нарушенности лесных биоценозов при нефтяном загрязнении // Экология. 1990. №2. С. 77-78.

29. Геоэкология для строителей Электронный ресурс. : учеб. пособие / А.Я. Гаев, В.Г. Гацков, В.О. Штерн и др. Оренбург, 2004. - URL: http://window.edu.ru/windowcatalog/files/rl9678/metod415.pdf (06.03.08)).

30. Геокриология СССР /Под ред. Э.Д.Ершова. Том П.Западная Сибирь. М.:Недра, 1989.-454с.

31. Гвоздецкий Н.А. Основые проблемы физической географии. М.: Просвещение, 1979. - 46с.

32. Геоэкологическое картографирование. /Под ред.Б.И.Кочурова.-М.Академия,2009

33. Глазовская М.А. Геохимические основы типологии и методики исследования природных ландшафтов .-М.: Высшая школа, 1964г

34. Голубева Е.И. Диагностика состояния экосистем в сфере антропогенного воздействия: Автореф. дис. д-ра биол. наук. -М., 1999. 48 с.

35. Городков Б.Н. Вечная мерзлота и растительность // Вечная мерзлота. Л.: Изд-во АН СССР, 1930. С.48-60.

36. Граве Н.А., Мельников Е.С., Москаленко Н.Г. Геокриологические вопросы охраны ландшафтов при освоении нефтегазоносных районов криолитозоны//Вестн.МГУ.Сер.геогр.-1983,- №4.-С.36-41.

37. Гречищев С.Е., Москаленко Н.Г., Шур Ю.Л. и др. Геокриологический прогноз для Западно-Сибирской газоносной провинции. Новосибирск: Наука, 1983.- 180 с.

38. Григорьев А. А. Закономерности строения и развития географической среды. М., 1966.

39. Григорьев Н.Ф. Предварительные нарушения тундрового покрова как один из приемов улучшения мерзлотно геологических условий// Техногенные ландшафты Севера и их рекультивация.-Новосибирск: Наука.Сиб.отд-ние,1979.-С.45-50.

40. Григорьев Н.Ф. Формирование техногенных мерзлотных ландшафтов в северныхрайонах Тюменской области// Техногенные ландшафты Севера и их рекультивация.-Новосибирск:Наука.Сиб.отд-ние, 1979.-С.35-44.

41. Груздев Б.И., Умняхин А.С. Влияние вездеходного транспорта на растительность Болыпеземельской тундры // Устойчивость растительности к антропогенным факторам и биорекультивация в условиях Севера. Сыктывкар, 1984. С. 19-22.

42. Дроздов Д.С. Информационно-картографическое моделирование природно-техногенных сред в геокриологии. Автореферат доктор, дисс., Тюмень, 2004. 49 с.

43. Ермилов О.М., Грива Г.И., Москвин В.И. Воздействие объектов газовой промышленности на северные экосистемы и экологическая стабильность геотехнических комплексов в криолитозоне. Новосибирск, изд-во СО РАН, 2002, 148 с.

44. Тумель Н.В., Зотова Л.И. Нарушения многолетнемерзлых пород. // Российская Арктика: на пороге катастрофы. М., Центр Экол. Политики России, 1996, с. 80-87.

45. Тумель Н.В., Зотова Л.И. География кризисных экологических ситуаций. География и окружающая среда. М.: ГЕОС, 2000, с.258-268

46. Израэль Ю.А. Глобальная система наблюдений. Прогноз и оценка изменений состояния окружающей природной среды. Основы мониторинга.-Метеорология и гидрология. 1974. N 7.- С.3-8.

47. Исаченко А.Г. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование.-М.: Высшая школа, 1991.-366с.

48. Исаченко А.Г. Методы прикладных ландшафтных исследований. М.: Наука, 1980.

49. Исаченко Г. А. «Окно в Европу»: история и ландшафты.-СПб.: Издательство С.-Петербург.ун-та, 1998.-476с.

50. Исаченко А.Г. Основы ландшафтоведения и и физико-географическое районирование. М., 1965.

51. Истомина Е.А. Ландшафтная ГИС как инструмент оценивания и планирования использования земель // Труды Международной школы-конференции "Ландшафтное планирование", М., Географический факультет МГУ, 2006 280 с. с цв. ил.

52. Камышев А.П. Методы и технологии мониторинга природно-технических систем севера Западной Сибири /под ред. А.Л. Ревзона. М.: ВНИПИГ A3 ДОБЫЧА, 1999.- 230 с.

53. Н.А.Караваева Почвы тайги Западной Сибири, М.: Наука. 1973.

54. Кац Н.Я. Типы болот СССР и Западной Европы и их географическое распространение, М., 1948;

55. Карта природных комплексов Севера Западной Сибири /под редакцией Е.С.Мельникова, Н.Г.Москаленко.-М.,ВСЕГИНГЕО,1991

56. КельнерЮ.Г. Комплексное картографирование природных ресурсов с использованием материалов космической съемки. В кн.: Географическая картография.М. Наука. 228 с

57. Козин В.В. Характеристика ландшафтных областей и провинций Ямало-Ненецкого автономного округа // География Ямало-Ненецкого автономного округа. Тюмень, изд-во ТюмГу, 2001 С. 306-320

58. Коломыц Э.Г. Ландшафтные исследования в переходных зонах.- М.: Наука, 1985.

59. Колесник С. В. Человек и географическая среда. Л., 1949.

60. Королев В.А. Мониторинг геологической среды. М.:МГУ,1995, - 272с.

61. Крауклис А.А. Проблемы эксперементального ландшафтоведения.-Новосибирск: Наука.Сиб.отд-ние, 1979.

62. Крючков В.В. Биоиндикация природной среды на Крайнем Севере // Влияние промышленных предприятий на окружающую среду. Пущино, 1984. -С.106-108.

63. Лазукова Г.Г. О постоянстве некоторых признаков растительности на неглубоко залегающих многолетнемерзлых породах различных районов// Мерзлотные исследования .-М.:Изд-во МГУ,1966.-Вып.У1.-С.166-174

64. Левич А.П. Понятие устойчивости в биологии (математические аспекты) //Человек и биосфера. Вып. 1. 1977. С. 138-174.

65. Лейбман М.О., Кизяков А.И. Криогенные ополни Ямала и Югорского полуострова. -М.: Институт криосферы земли СО РАН, 2007. 206 с.

66. Линник В.Г. Построение геоинформационных систем в физической географии: Учеб. Пособие.- М.: Изд-во Моск. ун-та, 1990. 80 с.

67. Магомедова М.А. Послепожарное восстановление лишайникового покрова на севере Тюменской области // Биологические проблемы Севера. Сыктывкар, 1981. С.194.

68. Мейстер Л.А.Вечная мерзлота в районе Игарки и приемы ее картирования: Автореферат диссертации к.г.н.-М.,1948.-20с

69. Мейстер Л.А., Салтыков Н.И. К истории геокриологических исследований в СССР.- Сыктывкар: Коми.кн.изд-во, 1958.-82с.

70. Методы региональных инженерно-геокриологических исследований для равнинных территорий / Под редакцией Е.С.Мельникова и Г.И.Дубикова,-М.:Недра, 1986.-208с

71. Мельников Е.С., Вейсман Л.И., Москаленко Н.Г. и др. Ландшафты криолитозоны Западно-Сибирской газоносной провинции. Новосибирск: Наука, 1983.- 163 с.

72. Мельников Е.С., Невечеря В.Л., Шур Ю.Л. Инженерно-геокриологические процессы в северных районах Таз-Енисейского междуречья (Западная Сибирь) // Аэроландшафтная индикация антропогенных процессов. М.: ВСЕГИНГЕО, 1973. С.33-38.

73. Мельников Е.С. Инженерно-геологическое районирование области многолетнемерзлых пород в пределах Западной Сибири// Материалы VIII Всесоюзного междуведомственного совещания по геокриологии (мерзлотоведению).- Якутск: кн.из-во,1966.-Вып.7.-С.97-103

74. Мельников Е.С., Крицук Л.Н., Москаленко Н.Г., Тагунова Л.Н. Ландшафтно-индикационный метод при инженерно-геокриологических исследованиях в Западной Сибири// Ландшафтная индикация природных ресурсов .-М.: Наука, 1976.-С.88-95

75. Мельников Е.С. и др. Ландшафты криолитозоны Западно-Сибирской газоносной провинции.-Новосибирск:Наука,1983.- 165с.

76. Мельников П.И.Развитие геокриологических исследований в Якутской АССР // Современные вопросы региональной и инженерной геокриологии (мерзлотоведения). М.: Наука, 1964. - С. 7-19.

77. Мельников П.И., Каменский P.M., Павлов А.В. Мониторинг криолитозоны //Вестник РАН. 1993 № 12. - С. 1090-1095.

78. Мильков Ф. И. Ландшафтная сфера Земли. М., 1970

79. Мильков Ф.Н. Человек и ландшафты. М., Наука, 1973. 175 с.

80. Мильков Ф.Н. Ландшафтная география и вопросы практики М.:1. Мысль, 1966.- 255

81. Миронов Б.А., Смолоногов Е.П., Алесеиков Ю.М. Антропогенные воздействия на леса Северного Приобья // Устойчивость растительности к антропогенным факторам и биорекультивация. Сыктывкар, 1984. С.32-36.

82. Методы региональных инженерно-геокриологических исследований для равнинных территорий / Под ред. Е.С.Мельникова и Г.И.Дубикова. М.: Недра, 1986.-207с.

83. Москаленко Н. Г. Ландшафтная индикация инженерно-геокриологических условий для прогноза их изменения под влиянием хозяйственной деятельности // Мерзлотные исследования в осваиваемых районах СССР.- Новосибирск: Наука.Сиб.отд-ление, 1980.-С.8-18

84. Москаленко Н. Г. Изучение сезонного протаивания торфяников в криолитозоне Западной Сибири. Криосфера Земли, т. II, №1, 1998. С.32-35.

85. Москаленко Н.Г. Антропогенная динамика растительности равнин криолитозоны России. Новосибирск, Наука, 1999.- 280 с.

86. Москаленко Н. Г. Влияние прокладки газопровода на гидротермический режим западно-сибирских северо-таёжных почв // Криосфера Земли, т. III, №2, 1999.-С. 97-100

87. Москаленко Н.Г., Устинова Е.В. Геоэкологическое картографирование северо-таежных ландшафтов Западной Сибири, (тезисы) //Труды 12 съезда Русского географического общества.Т.6.СПб,2005.- С.-53-55.

88. Москаленко Н.Г., Ястреба Н.В. Исследование динамики растительного покрова, нарушенного техногенным воздействием на севере Западной Сибири // Вопросы географии, М.: Мысль, 1980. Сб.114. С. 144-164.

89. Механизмы устойчивости геосистем. М.: Наука, 1992. - 208 с.

90. Некрасов И. А., Климовский И.В. Вечная мерзлота зоны БАМ. -Новосибирск: Наука, 1978. 120 с.

91. Новиков С.М., Романова Е.А., Усова Л.И. Возможные изменения природных условий болот Западной Сибири под влиянием хозяйственной деятельности // Антропогенные изменения, охрана рстительности болот и прилегающих территорий. Минск, 1981. -С.73-78.

92. Новикова Н.М. (отв. ред.) Микроочаговые процессы как индикаторы экологически дестабилизированной среды. М., РАСХН, 2000. 193 с. Юб.Орлова В.В. Западная Сибирь. - Сер. «Климат СССР», вып.4. Л., 1962.

93. Пармузин С.Ю. Динамика среднегодовых температур грунтов севера Западной Сибири при короткопериодных колебаниях климата// Геокриологические исследования .-1987.-№29.-С.137-167

94. Перельман А.И. Геохимия ландшафтов .-М.: Высш.шк.,1966

95. Полкошникова О.В., Сущеня В.А. Изменение растительности болот Самоотлора под влиянием инженерных сооружений // Изв. АН СССР, сер. геогр., 1981. N4.-С. 47-56.

96. Полозова Т.Г. Жизненные формы кустарниковых видов SALIX (SALICACEAE) на острове Врангеля // Бот.журнал.т.75. 1990. с. 17001711.109-77.

97. Ш.Пономарева О.Е. Развитие экзогенных геологических процессов при техногенензе. Автореферат канд. дисс., Тюмень, 2006. 20 с. 112.Природа Тюменского Севера./ Под ред. В.К.Рябицева. Свердловск, 1991.- 192 с.

98. НЗ.Преображенский B.C., Александрова Т.Д., Куприянова Т.П. Основы ландшафтного анализа. М.: Наука, 1988.-192с.

99. Протасьева И.В. Аэрометоды при инженерно- геологических изысканиях в области распространения многолетнемерзлых пород // Метериалы к научно-технической конференции по инженерным изысканиям.-М. :Стройиздат, 1967.-С.270-273.

100. Раменский Л.Г. О принципиальных установках, основных понятиях и терминах производственной типологии земель, геоботаники и экологии // Советская ботаника. 1935 .№4.С.25-42

101. Пб.Ривкин Ф.М. Геоинформационное моделирование условий возведения трубопроводных магистралей в криолитозоне. Автореферат доктор, дисс., Тюмень, 2005. - 51 с.

102. Рябинина Н.О. Руководство по проведению полевой практики по ландшафтоведению и ландшафтному планированию// Изд-во Волгоградского госуниверситета,2004г.- 82с.

103. Савкин В.М. Эколого-географические изменения в бассейнах рек Западной Сибири (при крупномасштабных водохозяйственных мероприятиях). Новосибирск: Наука, 2000. - 152 с.

104. Семенов Ю.М., Белов А.В., Суворов Е.Г. и др. Географические исследования Сибири. Т. 1. Структура и динамика геосистем Сибири. -Новосибирск: Изд-во «Гео», 2007.

105. Сметанин Н.Н. Геоэкологическая оценка нефтегазовых территорий Западного Ямала на основе анализа структуры геосистем.Автореферат канд. дисс., Тюмень, 2006. 25с.

106. Солнцев Н.А. Природная география, ландшафтоведение и естествознание. // Вестник Моск. ун-та, серия географ., 1977, № 1, с. 10-15.

107. Солнцев В.Н. Системная организация ландшафта. М., Мысль, 1981. -239с.

108. Солнцев Н.А. Учение о ландшафте: избранны труды.-М.:Изд-во МГУ, 2001

109. Сорокина Н.В. Антропогенные изменения северо-таежных экосистем Западной Сибири ( на примере Надымского района) // Автореферат канд. дисс. Тюмень, 2003. 24 с.

110. Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1978.-319с.

111. Сочава В.Б. Растительный покров на тематических картах. -Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1979. — 190 с.

112. Сочава В. Б. Растительный покров на тематических картах. -Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1979. 190 с.

113. Сумгин М.И. Вечная мерзлота в пределах СССР.- Владивосток: Дальневосточная географическая обсерватория.Н.К.З.-1927.-327с

114. Сумгин М.И. Вечная мерзлота в пределах СССР.-2-е дополненное издание.-М.;Л.:Изд-во АН СССР, 1937.-3 80с.

115. Тагунова JI.H. и Тихомирова Н.А. О достоверности ландшафтно-индикационных исследований при инженерно-геокриологических съемках среднего и крупного масштабов // Методы геокриологичяеских исследований.-М.: ВСЕГИНГЕО, 1975.-С.59-66

116. Суходольский С.Е. Нарушения природной среды и их последствия при строительстве линейных сооружений на севере Западной Сибири //Охрана окружающей среды при освоении области многолетнемерзлых пород.- М.: Наука, 1980.-С.67-71

117. Трофимов A.M., Панасюк М.В. Геоинформационные системы и проблемы управления окружающей средой.- Казань: изд-во ун-та,1984.-142с.

118. Тумель В.Ф. Карта распространения вечной мерзлоты в СССР // Мерзлотоведение.-М.: Изд-во АН СССР, 1946.-Т.1.-С.5-11.

119. Тыртиков А.П. Влияние растительного покрова на промерзание и протаивание грунтов. М.: Изд-во МГУ, 1969. 192 с.

120. Тыртиков А.П.Динамика растительного покрова северной тайги Западной Сибири и вечная мерзлота // Природные условия Западной Сибири.-М.:Изд-во МГУ, 1971 .-Вып. 1 .-С. 124-135

121. Тыртиков А.П.Динамика растительного покрова северной тайги Западной Сибири и вечная мерзлота // Природные условия Западной Сибири.-М.:Изд-во МГУ, 1972.-Вып.2.-С. 100-114

122. Тыртиков А.П. Влияние растительного покрова на температуру грунтов на севере Западной Сибири // Природные условия Западной Сибири. М.: Изд-во МГУ, 1980.-С. 112.

123. Украинцева Н.Г. Опыт составления ландшафтно-индикационных карт в осваиваемых районах северной тайги Западной Сибири // Вопросы современной биогеограии.-М.: Мос.фил.ВГО, 1975.- С.22-25

124. Устинова Е.В. Картографический метод исследования трассы газопровода Надым-Пунга // Криосфера Земли.- 2007. № 2, том XI. С.27-31

125. Хорошева О.В. Сукцессии болотных биогеоценозов среднего Приобья в результате антропогенного воздействия // Биодинамика почв. Таллин, 1988. -С.163.

126. Фотиев С.М. Гидрогеотермические особенности криогенной области СССр.-М. :Наука, 1978.-23 8с.

127. Хренов В. Я. Почвы Тюменской области: Словарь-справочник. -Екатеринбург: УроРАН, 2002. 155 с.

128. Шаманова И.И. и Чеховский А.Л. Схема инженерно-геологического районирования тундровой зоны Западной Сибири при изысканиях под линейные сооружения // Геокриологические исследования при инженерных изысканиях.- М.: Стройиздат,1975.- С.31-39.

129. Швецов П.Ф. Водные главы к основам геокриологии// Материалы к основам учения о мерзлых зонах земной коры.- М.: Изд-во АН СССР, 1955.-Вып. 1.-112с

130. Шибких А.А. Ландшафтное картографирование Алтайского края с применением ГИС-технологий для решения экологических задач// Интеркарто 8: ГИС для устойчивого развития территорий: Материалы международной конференции. СПб, ЗАО "Карта", 2002. - С. 205-207.

131. Щелкуиова Р.П., Савченко И.В. Изменение растительности под влиянием антропогенного фактора в районе газопровода Мессояха Факел (левобережье р. Енисея) // Науч.-техн. Бюл. НИИ сел. хоз-ва Крайнего Севера. Сиб отд-ние ВАСХНИЛ. 1978. №15. - С.7-12.

132. Шполянская Н.А. Мерзлая зона литосферы Западной Сибири тенденции ее развития .- М.:Изд-во МГУ, 1981.-168с.

133. Шполянская Н.А., Минкин М.А., Фельдман Г.М. Динамика вечной мерзлоты Западной Сибири в плейстоцене//природные условия Западной Сибири.- М.: Изд-во МГУ, 1980.-вып.7.С.127-141

134. Шполянская Н.А., Евсеев В.П. Выпуклобугристые торфяники южной зоны распространения вечной мерзлоты Западной Сибири и их значение при освоении территории// Строительство на вечномерзлых грунтах.-Красноярск, 1970.-Т.5.-Вып.4.-С. 19-25

135. Экосистемы в критических состояниях. Под ред. Ю.Г.Пузаченко. М.: Наука, 1989.- 155 с.

136. Экологически ориентированное планирование землепользования в Байкальском регионе. Район дельты р. Селенги/ А.К. Черкашин, Л.М. Корытный, Т.И. Коновалова и др. Иркутск: Институт географии СО РАН, 2002. - 149 с.

137. Экология ХМАО, Добринский Л.Н., Плотников В.В., Т:1997 г, «Экологический фонд»

138. Chapin S.F., Shaver G.R. Changes in soil properties and vegetatio.n following disturbance of Alaskan Arctic tundra. // J.Appl.Ecol., 1981. V.18, N2. -pp.605-617.

139. Geirsson O., Oskarsson M. Ahrif drattarvelaum ferctar a jarotveg og grootur // Islenz landbunadarrannsek, 1979. 11. N1-2. pp. 55-79.

140. Racine C.H. Patterns of vegetation recovery after tundra fires in northwestern Alaska, U.S.A. // Arct. and Alp. Res.,1987. V.19, N4. pp.461-469.

141. Rickard W.E., Brown J. Effects of vehicles on Arctic tundra // Environ. Consrv, 1974. V.l, Nl.-pp.55-62.

142. Rosen E. Plant cover regeneration in a mechanically disturbed limestone heath on Oland, Sweden // Acta phytogeogr. suec., 1980. N68. pp.123-130.

143. Webber P. Spatial and temporal variation of the vegetation and its production. Barrow, Alaska // Veg. And Prod. Ecol. Alaskan.Arct. Tundra. New York, 1978. -pp. 37-112.