Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Оценка устойчивости геосистем бассейна р. Баксан

ВАК РФ 11.00.01, Физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Оценка устойчивости геосистем бассейна р. Баксан"

Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова Географический факультет

На правах рукописи

Хорошев Алегеавдр Владимирович

ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ГЕОСИСТЕМ БАССЕЙНА Р.БАКСАН ( ЦЕНТРАЛЬНЫЙ КАВКАЗ )

11.00.01 - Физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Москва - 1997

Работа выполнена на кафедре физической географии и ландшафтоведения географического факультета Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова.

Научный руководитель - кандидат географических наук, доцент

И.А.Авессаломова

Официальные оппоненты : доктор географических наук, профессор

Э.Г.Коломыц

кандидат географических наук, доцент И.П.Гаврнлова

Ведущая организация

Институт географии РАН

Защита состоится 22 мая 1997 г. в 17 час. на заседании физико-гемрафического диссертационного совета Д-053.05.29 при Московском государственном университете им. М.В.Ломоносова по адресу: 119899, Москва, ГСП-3, Воробьевы горы, МГУ, географический факультет, 18 этаж, ауд. 1807.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке географического факультета МГУ на 21 этаже.

Автореферат разослан '13" апреля 1997 г. Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат географических наук

Актуальность проблемы устойчивости геосистем связана с необходимостью нормирования антропогенных нагрузок и прогнозирования изменений природной среды ( Преображенский, 1986 ). Разработке методологии оценки устойчивости посвящена обширная литература ( Мухина, 1973; Дьяконов, 1974; Куликов; 1976; Солнцева, 1982; Глазовская, 1983; С^оп, 1983; Пузаченко, 1983; Солнцев, 1984; Арманд, 1989; Светлосанов, 1990; Мамай, 1993 и др. ), которая носит теоретический характер. Региональные работы немногочисленны и связаны с выбором показателей, применимых к однородным в ландшафтном отношении территориям. В связи с этим большой интерес представляет поиск методов оценки, применимых в регионах со сложной ландшафтной структурой при одновременном проявлении нескольких типов воздействия. Наилучшие возможности дня такого поиска существуют в молодых горных странах с контрастной ландшафтной структурой, что обусловливает и разнообразие типов антропогенного воздействия.

Цель и задачи работы. Цель настоящего исследования состоит в разработке методики оценки и картографирования устойчивости горных геосистем в условиях естественных тенденций развития природы и антропогенных нагрузок. В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи: 1) разработка модели оценки устойчивости горных геосистем и выявление индикаторов их современного состояния; 2) определение внутренних параметров геосистем, контролирующих устойчивость; 3) выявление механизмов трансформации структуры геосистем при пастбищном и химическом воздействии и их специфики по высотным поясам; 4) расчет степени риска потери устойчивости и сопоставление пространственных сочетаний и соотношений геосистем с разной устойчивостью на основе серии оценочных карт, составленных на ландшафтной основе.

Материалы. Предлагаемая методика реализована на примере Центрального Кавказа в пределах Кабардино-Балкарской республики. Исследованием охвачена площадь около 625 км2 в верхней части бассейна р.Баксан.

Научная новизна. 1) Разработана теоретическая модель и методика оценки и картографирования устойчивости, применимая в условиях контрастной и динамичной ландшафтной структуры и проявления пастбищного и химического воздействия. 2) Выявлена различная естественная устойчивость геосистем в зависимости от стадии развития и ландшафтного соседства, 3) Определены механизмы антропогенной трансформации структуры и критические значения параметров горных геосистем, контролирующих устойчивость к пастбищным нагрузкам, их различия для основных высотных поясов. 4) Выявлен ряд чередующихся устойчивых и неустойчивых

состояний геосистем по мере нарастания пастбищных нахрузок. 5) Выделены факторь дифференциации микроэлементов в почвах, на основании чего выявлень закономерности миграции и информативные показатели самоочищения геосистем.

Практическое значение. Результаты работы могут быть использованы пр] оценке экологического состояния горных геосистем, подвергающихся пастбшцном; и химическому воздействию, для экологического нормирования и планировали: антропогенных нагрузок. Выявленный набор информативных показателе! устойчивости и методика оценки могут быть использованы при оргшшзацш мониторинга состояния горных геосистем.

Апробация работы и результатов исследований. Основные результаты работь были доложены на совещании "Геохимия биосферы" (Новороссийск, 1994), н; симпозиуме ЕЕШЭ "Оценка химического риска" ( Москва, 1995), на 8 и ! конференциях Европейского союза геонаук (Страсбург, Франция , 1995, 1997 ) , т форуме "Этносы и природа" (Попрад, Словакия , 1995 ), на симпозиуме ЕЕЯО п< экологической химии ( Кишинев, 1995 ). Составлены карты "Химизм поверхностны: вод" для Атласа национального парка "Приэльбрусье", "Загрязнение природны: ландшафтов" дня Атласа "Космические методы в геоэкологии". Результата работы вошли в два научных отчета кафедры физической географии 1 ляндшафтоведения по хозяйственному договору и переданы в администрацию и цент] санэпщщадзора г. Тьгрныауза. По теме диссертации публиковано 7 работ, : находятся в печати.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав заключения, списка литературы из 143 названий, 25 приложений, в том числе 6 карт Объем работы составляет25^/ страниц, в том числе 35 таблиц, 47 рисунков.

Автор выражает благодарность научному руководителю И.А.Авессаяомовой з; постоянное внимание и помощь, а также М.Н.Оструганной, Ю.В.Маховой И.И.Мамай, Т.П.Безруковой, Ю.Г.Пузаченко, И.В.Копыл, И.Б.Сейновой Н.А.Воподичевой, И.А.Лабутиной за консультации на разных этапах работы.

Содержание работы

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОЦЕНКИ УСТОЙЧИВОСТИ ГЕОСИСТЕМ

В основу модели оценки устойчивости геосистем заложены следующие основньг принципы.

I. Существует три вида устойчивости геосистем (Гродзинский, 1987): 1) инертность - способность к сопротивлению при внешнем воздействии; 2) эластичность) - способность к восстановлению; 3) пластичность - способность переходить из одного устойчивого состояния в другое.

II. При оценке устойчивости возникает необходимость различать геосистемы с преобладанием радиальных, преимущественно биотических, и латеральных абиотических связей - биогенные и гравигенные. Латеральные связи абиотической природы обусловлены гравитационными силами. Они играют системообразующую роль в эрозиошю-селевых, осыпных, лавинных, обвалыю-осыпных, ледниковых геосистемах. Радиальные связи в их пределах ослаблены. Для хравигенных геосистем характерна нестабильность границ и расширение занимаемой площади за счет соседних биогенных геосистем. Это создает риск разрушения последних, а, следовательно, и ограничения для хозяйственного использования. Поэтому в модели гравигенные геосистемы рассматриваются как агрессивная внешняя среда дня биогенных, оказывающая влияние на их устойчивость.

III. Устойчивость геосистемы контролируется как ее внутренними свойствами, так и процессами, происходящими в геосистемах высшего ранга. В качестве объекта оценки выбран микроландшафт в понимании Н.А.Гвоздецкого ( 1963 ). Временной интервал оценки устойчивости, ограничивается столетием. В условиях высокой изменчивости климатической обстановки и антропогенных нагрузок это примерно соответствует характерному времени пребывания микроландшафтов Центрального Кавказа в данном динамическом состоянии, то есть надежности в выполнении современных хозяйственных функций. При корректировке оценки учитываются характеристики геосистем более высокого ранга- высотной зоны и ландшафтной области ( в понимании Г.П.Милпера, 1974 ).

IV. Устойчивость микроландшафта понимается как способность поддерживать параметры структуры без риска гибели или смены динамического состояния: 1) по внутренним причинам, связанным с саморазвитием; 2) вследствие наступления соседней гравигенной геосистемы; 3) под влиянием антропогенного воздействия. Первые два аспекта подразумевают естественную устойчивость, а третий -устойчивость к антропогенному воздействию. Модель оценки ( рис. 1) построена на последовательном учете ответов на вопросы в этих трех аспектах.

Для получения оценки устойчивости, связанной с саморазвитием микроландшафта ( рис. 1 - левая часть ) необходимо получение информации о стадии его развития. Предлагаются еяедукяцие вопросы. 1) Находится ли микроландшафт в

Геосистемы с вертикальным типом целостности: 1* Р - микроландшафт

Стадии развития: х! - молодость х2 - зрелость хЗ - старость ЕР- высотная зона

ландшафтная область

Геосистемы с горизонтальным пшом целостности - гравигенные геосистемы

I

---* . Тенденции разнтия микроландшафта

----♦ - Внешнее воздействие на микроландшафт

V - Влияние геосистемы высшего ранга

Структура геосистем: с вертикальным типом целостности: О - компоненты • - информационные узлы

А-

Антропогенное воздействие

- Барьерная ( буферная ) роль микроландшафта

- Гибель или смена динамического состояния микроландшафта

—* - Логика оценки устойчивости А. - Вопросы оценки

Рис. 1 Модель оценки устойчивости микроландшафта

стндии молодости (рис. 1 - вопрос А? )? Если есть явные признаки молодости, то неизбежно быстрое саморазвитие и изменение параметров структуры и функционирования, и, следовательно, изменение его хозяйственной ценности. Молодые ландшафты, как правило, легко восстанавливаются при нарушениях, но пе обладают инертностью. 2) Находится ли микроландшафт в стадии старости или не является ли он реликтовым ( рис. 1 - В? )? Старые микро ландшафты сохраняют параметры структуры и функционирования только благодаря поддержанию микроклимата, наличию запаса питательных веществ в почве и т.д. Они могут обладать инертностью, но не восстанавливаются после нарушений, и поэтому не могут быть охарактеризованы как надежные в выполнении хозяйственных функций. Отрицательные ответы на эти вопросы означают, что микролшшлафт находится в стадии зрелости, характеризуемой медленным саморазвитием и устойчивостью отношений между компонентами, и поэтому способен надежно выполнять хозяйственные функции.

Устойчивость по отношению к агрессивному воздействию гравигенных геосистем ( рис. 1 - правая часть ) оценивается через ответы на следующие вопросы. 1) Какие есть позиционные факторы, обусловливающие разрушительное воздействие гравигенной геосистемы? Необходимо установить наличие непосредственных границ с гравигенной геосистемой, характер ее возможного воздействия и зависимость степени разрушения от внутренних свойств микроландшафта (рис. 1 - С? ). Если литогенная основа подвергается разрушению и сносу или воздействием затрагивается фитоценоз, то следующий этап оценки должен включать анализ внутренних свойств микроландшафта. Следует также ответить на вопросы: есть ли в микроландшафте следы былого воздействия гравигенных геосистем (рис. I - Г)? ) и существует ли буферный микроландшафт ( рис. 1 - Е? ). 2) Есть ли в данном микроландшафтс внутренние свойства, облегчающие разрушительное воздействие соседней гравигенной геосистемы (рис. 1 - Р? )? 3) Агрессивны ли границы соседних гравигенных геосистем ( рис. 1 - О? )? 4) Способствуют пи современные характеристики высотной зоны высокой вероятности вспышек функционирования гравигенных геосистем ( рис. 1 - Н? )? 5) Увеличивают ли тектонические движения и климатическая тенденция, характерные для ландшафтной области, повторяемость вспышек

функционирования гравигенных геосистем ( рис. 1- I? )?

Оценка устойчивости микроландшафта к антропогенному воздействию предусматривает прежде всего выявление важнейших информационных узлов и

кадалов передачи информации, общих для всех микроландшафтов высотной зоны. Требуется дать ответы на следующие вопросы. 1) Какова структура связей компонентов микроландшафтов в пределах высотной зоны и какие связи затрагиваются данным антропогенным воздействием ( рис 1 - 31)7 Компоненты, связанные жестко, с наибольшей вероятностью будут подвергаться изменениям при внешних нагрузках сопряженно друг с другом. 2) Каковы значения параметров оцениваемого микроландшафта, ответственных за устойчивость к данному типу антропогенного воздействия ( рис 1 - К? )? Ответ на этот вопрос требует сопоставления значений параметров с критическими, при которых происходит разрушение структуры микроланддифтов, превращение их в гравигешпле геосистемы. 3) Может ли антропогенное воздействие ускорить разрушение мшфоландшафта соседней гравигенной геосистемой, то есть повлиять на его инертность ( рис 1 - Ь? )? 4) Выступает ли микроландшафт как барьер на пути миграции вещества в каскадной ландшафтно-геохимической системе ( КЛГС ) (рис 1 - М? )? 5) Совпадают ли по направлению антропогенная и климатическая тенденции развития ландшафта ( рис 1 - N7 )? Совпадение тенденций по направлению увеличивает риск изменения динамического состояния или гибели мшероланлшафта, снижает его инертность и эластичность.

Данная модель обеотечивет возможность выявления механизмов трансформации структуры геосистем и определения параметров, контролирующих устойчивость.

МЕТОДИКА СБОРА И ОБРАБОТКИ ФАКТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА

Предложенная модель оценки устойчивости геосистем определила выбор методов сбора и обработки фактического материала. Полевые исследования проводились в июне-июле 1990-1994 годов и охватили верхнюю часть бассейна Бак сана, находящуюся в пределах двух ландшафтных областей: 1) Высокогорная область Главного и Бокового хребтов с преобладанием гляциально-нивальных, горно-луговых и горно-лесных микроландшафтов на кристаллических и

вулканических породах. Для нее характерна климатическая тенденция к аридизации (Коломыц, 1985). 2) Среднегорная область Северо-Юрской депрессии с преобладанием горно-степных микроландшафтов на осадочных породах. Ей свойственна тенденция к гумидизации. Ландшафтной структуре территории посвящены многочисленные работы ( Игнатьев, Тарасов, 1964; Кондратова, 1974; Федина, 1973; Гуня, 1990; Петрупиша, 1992 и др. ). Для выявления региональных различий выбраны ключевые участки в каждой из областей, наиболее полно отражающие ландшафтную

структуру. Изучение локальных особенностей ландшафтной и геохимической структуры проводилось с помощью ландшафтного профилирования и сопряженного анализа. Сбор материала производился на точках комплексного описания в доминантных фации оцениваемых микроландшафтов. Комплексное физико-географическое описание фаций проводилось по стандартной программе с особым вниманием к Щ5изнакам динамического состояния микроландшафтов и экзогенным процессам. Комплексное описание сопровождалось сопряженным анализом КЛГС, в пределах которых находится микропандшафт. Всего составлено 163 комплексных описания.

На точках комплексного описания произведено геохимическое опробование почв из всех генетических горизонтов ( 452 образца ) и надземной фитомассы ( 163 образца ). Надземная фнтомасса и ее влажность определялись в период максимального развития травостоя по укосам с двух площадок 50x50 см. Кроме этого взято 158 образцов поверхностных вод в Баксане и его притоках первого и второго порядков в период летнего половодья 1990 и 1992-1994 годов, в 13 водотоках - повторно в зимнюю межень 1992 года.

Образцы вод анализировались автором в полевых условиях в день отбора на содержание: НСОз" ( титрование соляной кислотой по метилоранжу ), SO42" (турбидиметрический метод ), Cl- ( меркуриметрический метод ), Са2+ и Mg2+ (комплексонометрическин метод ), СОг ( титрование едким натром ), СО32" (титрование соляной кислотой ). Содержание Na+ , К' определялось методом пламешгой фотометрии в лаборатории кафедры физической географии и ландшафтоведения МГУ. Там же автором проведено определение обменных форм макроэлементов ( Са, Mg, Na, К, Fe, Al, Mn, Ti ) в почвах ( 73 образца из 23 типичных разрезов ) в вытяжке Пфеффера стандартными методами ( Аринушкина, 1970 ), а также содержания гигроскопической влаги, гумуса и рН во всех почвенных образцах. Определение зольности надземной фитомассы и валового содержания 26 микроэлементов во всех почвенных н растительных образцах проводилось методом полуколичественного спектрального анализа в лаборатории Бронницкой геолого-геохимической экспедиции ИМГРЭ. Там же определено содержание подвижных и условно подвижных форм микроэлементов в 2N-HC1 вытяжке в почвах микро ландшафтов-аналогов с разной кислотностью и степенью загрязнения.

По аналитическим данным рассчитан ряд стандартных ландшафтно-геохимических коэффициентов ( Авессаломова, 1987 ): коэффициенты биологического поглощения, Шоу, радиальной дифференциации ( Кр ), растительно-почвенный

коэффициент ( РПК ), суммарный показатель загрязнения почв. Для характеристики активности биологического поглощения использован модифицированный растительно-почвенный коэффициент для растительного сообщества ( РПКф ). Он рассчитан как отношение коэффициентов Шоу в золе и в гумусовом горизонте почв.

На основании данных, полученных в ходе полевых и лабораторных исследований, а также материалов дешифрирования аэрофотоснимков масштаба 1:35000 залета августа 1980 года составлен карта геосистем бассейна р.Баксан в масштабе 1:50000, послужившая основой дня анализа ландшафтной структуры территории и составления серии карт оценки устойчивости.

При обработке количественных характеристик микроландшафтов и расчете мер устойчивости использованы статистические методы. Расчеты производились на персональном компьютере в пакетах программ CSS, Statistica. Расчет риска потдда устойчивости частично проводился с помощью логических формул.

ОЦЕНКА ЕСТЕСТВЕННОЙ УСТОЙЧИВОСТИ МИКРОЛАНДШАФТОВ

В оценке естественной устойивости микроландшафтов необходимо различать два аспекта в зависимости от причин возможного изменения хозяйственных свойств. В первом случае устойчивость структуры определяется внутренними свойствами мшсроландшафта, его саморазвитием, во втором - внешним воздействием со стороны соседних геосистем.

Оценка устойчивости динамического состояния микроландшафтов

Естественные изменения структуры микроландшафтов могут происходить с разной скоростью в зависимости от стадии развития. По характеристикам строения почвенного профиля, видового и возрастного состава фитоценоза выделены три стадии: молодости с быстрым саморазвитием, зрелости с медленным саморазвитием, старости с медленной деградацией структуры- Динамичность процессов в таких молодых горных странах, как Кавказ, способствует постоянному процессу формирования новых микроландшафтов. В бассейне Бак сана это чаще всего связано: 1) с повышением границ гпяциально-нивальной зоны, освобождающим территории от ледников и снежников, и сопровождаемым активизацией селевой деятельности, 2) с вспышками активности функционирования обвально-осьптных геосистем в эпоху оледенения стадии Фернау и последовавшим затем прекращением их функционирования, 3) со смещением границ современных эрозионно-селевых геосистем, 4) с антропогенными процессами. Одновременно вследствие климатических

изменешш некоторые мнкроландшафты могут переходить в разряд реликтовых, существовующих по инерции в неблагоприятных гидроклиматических условиях.

Молодые микроландшафты имеют неустойчивую структуру вследствие наличия внутреннего стремления к смене динамического состояния. Большая часть молодых микролапдшафтов сформировалась на месте отмерших гравигенных геосистем или при отрыве от них отдельных частей. В высокогорной области молодые микроландшафты формируются преимущественно в результате деградации оледенения, в среднегорной - в результате отмирания или смещения эрозионпо-селевых и обвально-осыпных геосистем, а также на техногенных грунтах. Антропогенные нагрузки задерживают микроландшафты в стадии молодости за счет активизации осыпных, делювиальных, дефляционных процессов. Это характерно для луговостепных микроландшафтов южных склонов, подвергающихся неревыпасу, сухостепных и тшшчностепных на отвалах Тырныаузского вольфрамо-молибденового комбината (ТВМК ).

Мнкроландшафты в стадии зрелости имеют стабильную структуру и могут обладать инертностью, эластичностью и пластичностью, что позволяет охарактеризовать их устойчивость как высокую. Они приурочены к территориям с минимальной интенсивностью латеральных абиотических потоков твердого вещества. В высокогорной области зрелые мнкроландшафты преобладают на коренных склонах в горно-лесной и горно-луговой зонах В среднегорной области они приурочены к структурным песчаниковым плато в горно-степной зоне.

Микроландшафты в стадии старости не обладают эластичностью и способны продолжать существование благодаря инертности. Их устойчивость выше, чем в молодых микроландшафтах, но ниже, чем в зрелых. К этой категории относятся микроландшафты сосновых лесов южных склонов в высокогорной области. Климапгческая тенденция к арндгоации способствует ускорению их гибели.

Таким образом, обилие микроландшафтов с низкой естественной устойчивостью в бассейне Баксана накладывает ограничения на возможности хозяйственного использования. Наиболее велика доля неустойчивых микроландшафтов в высокогорной области, однако наиболее интенсивные антропогенные нагрузки неустойчивые микроландшафты испытывают в среднегорной области.

Оценка риска разрушепия микроландшафтов гравигашьеми геосистемами

Наиболее быстрые изменения границ микроландшафтов или полное их уничтожение происходят при активизации функционирования соседних

гравигенных геосистем. В бассейне Баксана целесообразно учитывать влияние на микроландшафты следующих их типов: 1) Эрозионно-селевые, связанные с переносом твердого и жидкого вещества в руслах постоянных и временных водотоков. 2) Обвалыго-осьпшые, связанные с разрушением коренных пород в результате выветривания и последующим гравитационным перемещением глыб и щебня на склонах. 3) Осыпные, связанные с перемещением мелкозема на склонах, с мощным чехлом рыхлых отложений. 4) Лавинные. 5) Ледниковые, не обладающие в настоящее время агрессивностью. Каждая гравигенная геосистема состоит из зон питания, транзита и аккумуляции; каждая из них по разному воздействует на микроландшафты. Сопротивляемость последних определяется состоянием литогенной основы и степенью закрепления ее растительностью, а при соседстве с лавинными геосистемами - видовым составом и возрастом древостоя.

В бассейне Баксана по пространственным соотношениям и преобладающим видам взаимодействия хравигенных геосистем и микроландшафтов выделяются шесть типов районов. Они ранжированы по степени риска разрушения микроландшафтов.

I тип районов распространен в высокогорной области и охватывает: гляциально-Ешвальную и частично горно-луговую зоны иа крутых ледниково-деиудационных склонах. Для него характерно слияние разнотипных гравигенных геосистем, занимающих почти всю территорию. Наиболее широко представлены ледниковые, лавинные и обвальпо-осыпныс геосистемы. Степень закрепления склонов растительностью минимальная, что связано с экстремальными климатическими условиями. Климатическая тенденция, вызывающая сокращение оледенения, благоприятствует росту поверхностного стока, появлению новых источников рыхлого материала в виде конечных морен и водноледниковых отложений, составляющих зоны питания многоочисленных селевых потоков. Микроландшафты никогда не достигают стадии зрелости из-за высокой интенсивности гравитационного переноса твердого вещества. Риск их разрушения очень высок.

II тип районов сходен с I по преобладанию гравигенных геосистем. Этот тип наиболее представлен в районе Тырныауза. Агрессивное воздействие оказывают обвально-осыпные геосистемы. В последние десятилетия растет повторяемость и мощность селей, источниками питания которых являются антропогенные осыпи в отвалах карьеров ТВМК. Степень риска разрушения микроландшафтов, особенно в днищах долин, также оценивается как очень высокая.

III тип районов приурочен к крутым склонам южной экспозиции в пределах горно-степной зоны высокогорной области. Он характеризуется примерно равным по площади соотношением двух типов геосистем. Осыпные геосистемы расширяют свою площадь из-за чрезмерного выпаса скота, который препятствует формированию сомкнутого растительного покрова и переходу молодых луговостепных и типичностепных петрофитных микроландшафтов в стадию зрелости. Поэтому при антропогенных нагрузках существует высокий риск разрушения микроландшафтов. Прогнозируемая ариднзация южных склонов в высокогорье может снижать риск наступления осыпных геосистем , но с другой стороны способствует росту пастбищных нагрузок, сокращению проективного покрытия, а следовательно может благопршггствовать развитию осыпей.

IV тип районов характерен для днищ круппых долин ( Баксана, Адылсу, Адырсу, Кестанты ). Микроландшафты сформировались на рыхлом субстрате аллювиального, флювиогляциального, пролювиального происхождения, что снижает их сопротивляемость при соседстве с агрессивными эрозиоипо-селевыми геосистемами в зонах питания и транзита. Микроландшафгы днищ крупных долин подвергаются высокому риску разрушения, который возрастает в связи с активизацией селевой деятельности.

V тип районов типичен для среднегорной области. Наибольшей агрессивностью обладают эрозиоино-селевые геосистемы, область питания которых приурочена к пологим водораздельным поверхностям структурных песчшшковых плато с мощным ( до 2-3 м ) чехлом рыхлых отложений. Расширение площади эрозионно-селевых геосистем за счет горно-степных микроландшафтов провоцируется снижением проективного покрытия при выпасе, концентрацией поверхностного стока при прокладке дорог. На крутых ступенчатых склонах куэсг осыпи растут вверх по склону за счет обрывов дернины в горностепных микроландшафтах при высоких пастбищных нагрузках. Прогнозируемая тенденция к росту увлажнения, с одной стороны может активизировать вовлечение рыхлого материала в селевые потоки и осыпи, но с другой - повысит сопротивляемость микроландшафтов благодаря росту продуктивности растительного покрова. Соотношение двух противоположных тенденций во многом будет определяться пастбищными нагрузками. Риск разрушения микроландшафтов средний.

VI тип районов характерен для коренных склонов долин в пределах горнолуговой и горно-лесной зон высокогорной и, в меньшей степени, - среднегорной

обласги. Его главная отличительная черта - отсутствие в микроландшафтах мощного чехла рыхлых отложений, что обусловливает их неуязвимость к воздействию эрозионно-сеяевых геосистем в зонах их транзита. Агрессивны лавинные геосистемы в зонах транзита и аккумуляции ( только по отношению к горно-светлохвойнопесным микроландшафтам ) и иногда - обвально-осыпные. Современная тенденция к активизации лавинной деятельности, связанная с ростом зимних осадков, вызовет повышение риска гибели или сокращения площади свешохвойно-лесных и расширение площади березово-криволесных

микродандшафтов. В целом риск разрушения микр о ландшафтов минимальный.

При сравнении двух ландшафтных областей обнаруживается, что в среднегорной области площадь, занимаемая микроландшафтами, устойчивыми к воздействию гравигенных геосистем больше, чем в высокогорной. При этом в среднегорной области не выражены районы с очень высоким риском разрушения ( I, II типы ). В высокогорной области наблюдается примерно равное соотношение площадей, занимаемых районами с максимальной и минимальной степенью риска, причем хозяйственное значение имеют преимущественно микроландшафты с минимальным риском разрушения. Исключение составляют протянувшиеся узкой полосой мштролапдшафты днищ долин и нижних частей южных склонов Бокового хребта, характеризуемые высокой степенью риска.

Таким образом, в пределах бассейна Баксана наблюдается значительная контрастность микроландшафтов по их естественной устойчивости. Доля неустойчивых микродандшафтов наиболее велика в высокогорной области, но большинство из них слабо используются в хозяйственной деятельности. В среднегорной области существует неблагоприятное совпадение районов наибольших хозяйственных нагрузок с ареалом распространения неустойчивых мшфоландшафтов.

ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ МИКРОДАНДШАФТОВ К АНТРОПОГЕННЫМ

ВОЗДЕЙСТВИЯМ

Оценка устойчивости микроландшафтов к антропогенным воздействиям требует учета разных показателей в зависимости от ее целей. Для пастбищного воздействия -это в основном структурно-функциональные показатели фитоценозов и почв, для химического воздействия - показатели геохимической обстановки миграции вещества.

Оценка устойчивости микролаидшафтов к пастбищному воздействию

Выпас мелкого и крупного рогатого скота представляет собой наиболее распространенный вид хозяйственного использования микроландшафтов горнолуговой и горно-степной зон. Для выявления основных механизмов трансформации их структуры и последующей оценки устойчивости с использованием информационных методов построены модели связей и отношений компонентов микроландшафтов, объединяемых в геосистему более высокого ранга. Для горностепной зоны построены две модели: одна - для сухостепного и тшшчностепного поясов, формирующихся при недостаточном увлажнении, вторая -для луговостсшюго пояса с увлажнением, близким к нормальному. Третья модель построена для горно-луговой зоны, имеющей избыточное увлажнение. Каждая модель составлена по материалам 35 описаний, охватывающих как естественные, так и антропогенно нарушенные микроландшафты. Ведущими информационными узлами во всех высотных поясах являются проективное покрытие травостоя и мощность дернового горизонта почв, кроме этого выявлены специфические для каждого высотпого пояса информационные узлы. В целом сопряженность фитоценотических параметров между собой наиболее велика в горно-луговой зоне. В высотных поясах горно-степной зоны количество жестких связей между параметрами фитоценоза и почвы значительно превышает количество связей внутри фитоценоза.

Структурно-функциональные изменения микролаидшафтов при выпасе происходят в несколько этапов, что определяется различием характерных времен компонентов. Непосредственному и мгновенному изменению на первом этапе подвергаются высота травостоя в результате скусывания и проективное покрытие в результате вытаптывания. Эти показатели использованы при оценке как индикаторы степени стравлепностн, причем в сочетании с крутизной склона, так как их близкие значения в зависимости от крутизны склона могут свидетельствовать о разных пастбищных нагрузках. На втором этапе изменениям подвергаются структурно-функциональные параметры фитоценоза, на третьем -параметры почвы, на четвертом - микрорельеф, одновременно разрушается почва, что является свидетельством деградации структуры. Степень удаленности микроландшафта от состояния деградации характеризует потенциал его устойчивости.

Соотношение степени отравленности, степени трансформации фитоценозов и почв положено в основу оценки устойчивости. Методом кластерного анализа выделены три класса микроландшафтов по степени отравленности, которые

могут рассматриваться как стадии изменения структуры при пастбищных нагрузках. Типичные значения параметров фитоценозов и почв для низшего класса сгравленностн рассматривались как фоновые. В качестве основного метода использован дискриминантный анализ. Он позволяет определить набор параметров, достоверно меняющих значаща при возрастании отравленности, рассчитать вероятность соответствия параметров фитоценоза и почвы типичным при данной степени стравленности и оценить меру неопределенности ( энтропии ) их состояния . Сочетание этих оценок в совокупности с оценкой степени отравленности характеризует удаленность микроландшафта от критического состояния. Идеальное совпадение значений параметров фитоценоза и почвы с типичными для данного класса стравленности и неопределенность, близкая к О, означает, что все параметры микроландшафта пришли в соответствие с внешними нагрузками. Это расценивалось как нахождение его в одном из равновесных устойчивых состояний, когда хозяйственные свойства стабильны. Высокая неопределенность состояния компонентов говорит о неравновесном состоянии микроландшафта и меньшей его устойчивости. Выявлены и отражены на оценочной карте три устойчивых состояния с закономерной сбалансированностью компонентов, и ряд переходных неустойчивых состояний.

Устойчивые состояния микроландщафта характеризуются полным соответствием компонентов пастбищным нагрузкам соответственно при слабой, средней и сильной дигрессии. Первое устойчивое состояние характерно для сдабонарушенных или ненарушенных микроландшафтов, которые сохраняют свою структуру за счет инертности. Наличие второго устойчивого состояния свидетельствует о проявлении такого вида устойчивости как пластичность. Он имеет место, когда исчерпаны ресурсы инертности и эластичности в первом устойчивом состоянии. Третье устойчивое состояние точнее было бы назвать состоянием устойчивой де1радации, так как происходит переход ведущей системообразующей роли от радиальных к латеральным абиотическим процессам переноса вещества, что свидетельствует о превращении в гравигенную геосистему. Устойчивые состояния микроландшафта чередуются с неустойчивыми, когда структура разбалансирована, то есть характеристики компонентов не полностью соответствуют степени стравленности и/или друг другу. Часть более инертных его параметров сохраняет прежние значения, в то время как другие уже претерпели изменения. Первый вариант неустойчивых состояний соответствует более слабой трансформации и большему потенциалу устойчивости почв по сравнению с фитоценозом, что

обусловливает эластичность мнкроландшафта в целом. Такой вариант закономерен в связи с большей инертностью почвы как компонента при внешнем воздействии. Второй вариант переходных состояний характеризуется противоположным соотношением, что имеет место при молодости почвы, формирующейся на зарастающем селевом конусе, осыпи или террасе. Такие микроландшафты находятся в стадии восстановления, то есть служат примером проявления эластичности. Третий вариант переменных состояний характеризуется синхронной перестройкой и почвы, и фитоценоза в процессе приспособления к современному уровню пастбищных нагрузок. Он соответствует моменту потери ландшафтом ипертности, которая поддерживала его в предыдущем устойчивом состоянии, а при переходе к состоянию устойчивой деградации - также и потери эластичности, так как разрушение почвы исключает возможность восстановления микроландшафта.

В сухостепном и типичностепном поясах к структурно-функциональным параметрам, меняющим свои значения при возрастании степени стравленносги, относятся влажность и зольность надземной фитомассы, доля сорных видов, доля однолетников и двулетников, общее количество видов и ярусов, количество гумуса, мощность дернины и рН горизонта ВС. Достоверность реакции фитоценозов и почв на пастбищные нагрузки позволяет назьшать выделенные классы классами дигрессии. Основная реакция фитоценозов на выпас заключается в изменении видового состава, при этом без принципиальных изменешш остаются высота травостоя, фитомасса, количество ярусов. Стравливание ценных кормовых видов приводит к распространению непоедаемых высокопродуктивных сорных видов из семейства губоцветных - шалфея седоватого, чабреца холмового, шлемника Радде и др. За счет этого имеет место некоторый рост зольности и влажности травостоя. Снижения фитомассы не происходит. Более резкие изменения характерны для почв. Снижение проективного покрытия приводит к резкому снижению количества гумуса, причем особенно ярко это проявляется на склонах крутизной более 25°, где проективное покрытие не превышает 60 %, что соответствует условиям III класса дигрессии. Трансформация фитоценотических и почвенных параметров происходит в режиме взаимоусиления. Содержание гумуса особенно быстро падает при сокращении проективного покрытия до 60 % , при этом происходит упрощение почвенного профиля, что указывает на смыв гумусового горизонта при слабой степени закрепления склонов. Рост рН горизонта ВС и уменьшение глубины карбонатного горизонта тесно связаны

с мощностью дернины, так как ее сокращение сопровождается уменьшением поступления СОг в почву и сдвигом карбонатного равновесия.

Исходная классификация сухостепных и типичностепных микроландшафтов по степени отравленности отражает структурные изменения фитоценозов и почв адекватно на 75 %. Преобладают микроландшафты в неустойчивых состояниях. На пологих склонах куэст, плоских поверхностях террас и древних селевых конусов типичны случаи более высокого потенциала устойчивости почв, чем фитоценоза. Микроландшафты с противоположным соотношением приурочены в основном к подножьям склонов южной экспозиции, древним селевым конусам, что свидетельствует об их молодости. Микроландшафты в переходном состоянии при равенстве потенциалов устойчивости фитоценозов и почв имеют наиболее широкое распространение иа склонах южной экспозиции, наиболее интенсивно используемых для выпаса. Они легко могут быть выведены из современного состояния, так как большая их часть находится в состоянии потери эластичности. Устойчивые состояния нетипичны. В состоянии устойчивой деградации структуры находятся микр о ландшафты на крутых ступенчатых склонах куэст и коренных склонах южной экспозиции, сложенных кристаллическими сланцами, в Былымской котловине.

Климатическая тенденция в среднегорной области, где сосредоточены основные площади сухостепных и типичностепных микроландшафтов, обеспечивает их олуговение и соответствующее повышение продуктивности. Антропогенная тенденция, связанная с пастбищными нагрузками имеет противоположное направление, что позволяет предполагать взаимную компенсацию двух тенденций, но лишь при условии сокращения пастбищных нагрузок.

В луговостепном поясе набор наиболее чутких к выпасу параметров иной. К ним относятся видовое разнообразие, мощность гумусового горизонта почв, глубина карбонатного горизонта, сложность почвенного профиля и

контрастность щелочно-кислотных условий. Универсальное индикационное значение сохраняет лишь мощность дернины. Трансформация фитоценоза сводится не только к изменению видового состава с выпадением большой группы мезофитов, но и в общем снижении количества видов и высоты травостоя. В микроландшафтах структурных плато Былымской котловины стравливание не препятствует поддержанию проективного покрытия на уровне 60-80 % благодаря небольшим уклонам и невыраженности процессов обрыва дернины. Интенсивные нагрузки выдерживают преимущественно такие виды, как манжетка шелковистая, осока низкая , клевер

ползучий. На крутых склонах сокращение дернины происходит обычно параллельно с уменьшением проективного покрытия. Оба параметра имеют тесную связь с содержанием гумуса в почве, что доказывает снижение содержания последнего как в результате смыва, так и в результате уменьшения поступления органики в почву.

Классификация луговостепных микроландшафтов по степени отравленности с высокой точностью отражает состояние фитоценозов и почв: соответственно на 89 и 92 %. Большинство микролаидшафтов, в отличие от сухостепного и типичиостепного поясов, находится в устойчивых состояниях. Данная закономерность свидетельствует о высокой скорости взаимоприспособления компонентов, их сбалансированности и в целом более высокой устойчивости луговостепных ландшафтов. Микроландшафты в первом устойчивом состоянии, сохраняющие инертность, приурочены к крутым склонам северной экспозиции. Во втором устойчивом состоянии находятся в основном микроландшафты пологих поверхностей куэст средиегорной области, полностью адаптировавшиеся к

нагрузкам. Необратимые процессы деградации структуры характерны для крутых южных склонов. Луговостепные микроландшафты с переходным состоящем компонентов и повышенной уязвимостью к пастбищным нагрузкам встречаются значительно реже, преимущественно вблизи населенных пунктов, где пастбищные нагрузки достаточны для нарушения ипертпости. В высокогорной области, где луговостепные микроландшафты приурочены к крутым склонам южной экспозиции, следует ожидать ускорения их деградации, так как климатическая тенденция к аридиэации совпадает по направлению с антропогенной тенденцией.

В горно-дуговой зоне существует свой набор наиболее чутких к

стравливанию параметров: надземная фитомасса и количество ярусов фитоценоза, мощность дернины, мощность и степень сложности почвенного профиля. Видовое разнообразие относительно устойчиво к стравливанию при проективном покрытии более 80 % ( на уровне 35-50 видов ), но легко подрывается пастбищными нагрузками ( до 15-20 видов ) при более разреженном травостое на склонах южной экспозиции, где вследствие солифлюкционных процессов образуются естественные ступеньки. Вследствие интенсивного

выпаса формируются монодомииантные фитоценозы с резким преобладанием малоценной в кормовом отношении овсяницы пестрой и повышенной долей ксерофитов. Резкое снижение видового разнообразия происходит также в

микроландшафтах пологах склонов древних селевых и обвально-осыпных конусов с сильно стравленным фитоценозом. Принципиальное отличие горно-

луговых почв от горно-степных и горно-луговостепных заключается в подчиненном значении латерального переноса твердого вещества по сравнению с радиальными потоками. Это доказывается отсутствием зависимости содержания гумуса от крутизны склона, проективного покрытия, сложности почвенного профиля и тесной связью с высотой травостоя и мощностью дернины показателями биологического круговорота.

Классификация луговых микроландшафтов по стравленности на 85 %

адекватно отражает состояние параметров фитоцепоза и на 73 % - параметров почвы. Сбалансированность компонентов слабее, чем в луговостепных микроландшафтах. Среди них нет устойчиво деградирующих, однако многие имеют фитоценоз и почву в неустойчивом состоянии потери эластичности и в неустойчивом состоянии деградации. При сохранении нынешнего уровня нагрузок вероятна их полная деградация. Микроландшафты в устойчивых состояниях встречаются реже, чем в луговостепном поясе, и приурочены в основном к яльпике, где меньше интенсивность выпаса. В субальпийском поясе они встречаются на северных склонах хребтов, где преобладают сенокосы. Сопоставление оценок устойчивости луговых микродандшафтов с климатическими тенденциями в высокогорье указывает на неблагоприятное совпадение ареала распространения микроландшафтов с повышенной уязвимостью к выпасу с районами прогнозируемой аридизации. Неустойчивое состояние потери эластичности, в котором находятся здесь микроландшафты южных склонов, облегчает уже наметившееся проникновение ксерофитов в фитоценозы. Таким образом, климатическая тенденция понижает устойчивость субальпийских микроландшафтов южных склонов к пастбищным нагрузкам. Микроландшафты северных склонов в высокогорной области и пологих поверхностей куэст в среднегорной лучше защищены от неблагоприятных изменений структуры благодаря

прогнозируемому повышению продуктивности в связи с ростом снежности зим и повышением летних температур.

Оценка устойчивости микроландшафтов к химическому загрязнению Устойчивость микроландшафта к химическому загрязнению можно рассматривать как способность к самоочищению, которая понимается как возможность выноса микроэлементов за пределы микроландшафта или перевода их в неподвижные формы. Почва как компонент, отражающий поведение микроэлементов, является

основным объектом исследования. Дифференциации микроэлементов в почвах изучались с помощью кластерного и фмегориого анализов ( Киркжпш и др., 1996).

Строгое определение количества значимых факторов дифференциации микроэлементов в почвах методом факторного анализа показало, что оно скорее всего не превышает трех. Значения факторных нагрузок дают количественную оценку чувствительности конкретных микроэлементов к выделенным факторам и позволяют наметить три группы микроэлементов по тяготению к ним. Для смысловой интерпретации выделенных факторов применен дискримннантный анализ. Методом пошагового анализа определены значения вероятностей ошибочного определения связи факторов с предполагаемыми причинами дифференциации: принадлежностью микроландшафта к высотной зоне, почвообразующей породой, щебнистостыо почв, глубиной карбонатного горизонта,сложностью почвенного профиля, генетическими горизонтами, положением микроландшафта в КЛГС, степенью химического загрязнения.

I группа микроэлементов контролируется фактором, интерпретированным как литогеохишгческнй фон. Существует прямая связь факторных значений с суммарным уровнем накоплешш микроэлементов, который рассчитан по значениям валовых содержаний, стандартизованным и нормированным по точности метода. Высокие факторные нагрузки имеют микроэлементы, накапливающиеся в кристаллических сланцах, гранитах и, особенно сильно, в песчаниках и глинистых сланцах, но рассеивающиеся в известняках и андезито-дацитах; ТЧ, Сг, V, N1, Со, Си, 7,п, РЬ, Эс, Оа, Р, В. С чуть большей вероятностью ошибки можно утверждать о связи содержаний этих элементов с высотным поясом, от которого зависят особенности гипергенной миграции. В почвах горно-луговой зоны с промывным водным режимом они способны вымываться из почвенного профиля, слабо вовлекаясь в биокруговорот, о чем свидетельствуют Кр<1 и РПК<1. Обогащаются почвы трансаккумулятивных микроландшафтов по сравнению с элювиальными и транезлювиалышми. Наиболее вероятным объяснением может служить ведущее значение миграции с водными потоками в форме взвесей и осаждение на механическом барьере. В почвах горно-степной зоны с непромывным или периодически промывным водным режимом Сг, Со, Си, Zn накапливаются в

верхних гумусовых горизонтах относительно породы и более активно вовлекаются в биокруговорот, что индицирует нахождение элементов в верхних горизонтах почв в доступных, скорее всего органо-минеральных формах. Непромывной водный режим противодействует их выносу из почвы.

II группа включает малоподвижные в большинстве геохимических обстановок (Перельман, 1975) микроэлементы : Эп, 1л, Ва, Ве, Ое, Y, /г, ЫЪ. Они контролируются фактором, который интерпретирован как принадлежность микроландшафта к высотной зопе. Наиболее высокие содержания приурочены к почвам с промывным водным режимом и хорошо дифференцированным почвенным профилем в горнолуговой и горно-лесной зонах. Накопление этих элементов остаточное: они накапливаются при высокой степени выветрелосги в мелкоземе кристаллических пород ( Назаров, 1974 ) и не переход ят в растворимые формы.

III группа объединяет Мо, XV, В1, Мп, .А^, В. Их дифференциация контролируется радиальным распределением в профиле почвы в большей степени по сравнению с литогеохимическими и высотно-зональными различиями. Общим свойством является ярко выраженная способность к накоплению в гумусовом горизонте. Причины такого радиального распределения неодинаковы. Для Мо, V/, В1 это химическое загрязнение почв в результате деятельности ТВМК. Для Мп, А.%, В свойственно накопление в гумусовых горизонтах почв горно-лесной зоны. Таким образом, для элементов третьей группы велико значение аэральной и биогенной миграции. В то же время большинство из них относится к активным водным мигрантам, поэтому в ходе латеральной миграции не происходит накопления в почвах трансаккумулятивных микролаидшафтов. Это объясняется невысоким значением для них механического барьера, а также щелочного из-за высокой подвижности в щелочной обстановке, характерной для трансахкумушпивных микроландшафтов, особенно в среднегорной области.

Установленные основные закономерности дифференциации и миграции микроэлементов позволяют построить модель устойчивости микроландшафтов к химическому загрязнению. Выделены четыре градации по нарастанию степени риска потери устойчивости. Степень риска 1 имеет микроландшафт, в котором геохимическая обстановка способствует выносу элемента, степень риска 2 фиксирует возможность его перевода в неподвижные формы и накопления. Степень риска 3 соответствует микроландшафту, в котором элемент аккумулируется в подвижных формах и активно вовлекается в биологический круговорот. Степень риска 4 - максимальная - присваивается микроландшафтам, задерживающим элемент как в подвижных, так и в неподвижных формах. Для оценки риска потери устойчивости к загрязнению разными микроэлементами необходим учет водного режима, щелочно-кислотной обстановки и положения микро ландшафта в КЛГС. Для каждого из сочетаний этих условий проводилась

оценка возможного поведения ряда микроэлементов и на основании ее выводилась оценка риска потерн устойчивости мшсроландшафтов.

Наиболее сильным полшотантом в бассейне Баксана является Мо, типичный представитель III группы. Основная закономерность ландгаафтно-геохимической обстановки заключается в отсутствии микроландшафтов, для которых было бы свойственно накопление Мо преимущественно в неподвижных формах, то есть имеющих оценку степени риска потери устойчивости 2. Мо принадлежит к числу наиболее подвижных в микроландгоафтах изученной территории микроэлементов. Он интенсивно выносится из кислых почв микроландшафтов с промывным водным режимом, встречающихся почти исключительно в высокогорной области, особенно на склонах северной экспозиции. Активное вовлечение в биологический круговорот не может полностью удержать Мо от выноса. Такие условия соответствуют минимальной степени риска. В средаегорной области общей особенностью микроландшафтов является нейтральная и щелочная среда, непромывной водный режим и накопление Мо в подвижных формах в гумусовых горизонтах с активным вовлечением в замкнутый биологический круговорот. Эти микроландшафты характеризуются степенью риска 3. Промышленное загрязнение усугубляет неустойчивость микроландшафтов, так как способствует формированию техногенных аномалий и подщелачиванию почв. Особенно сильно возрастает риск потери устойчивости к загрязнению Мо в нижних частях склонов и в днищах долин в Былымской котловине из-за преобладания пшичностепных и сухо стенных микроландшафтов ( степень риска 4 ), так как для них свойственно накопление Мо не только в подвижных, но и неподвижных формах в карбонатных горизонтах. В целом устойчивость микроландшафтов среднегорной области к загрязнению Мо ниже, чем в высокогорной области, так как отсутствуют механизмы самоочищения.

Катионогенные биофилыше элементы III группы в горно-луговых и горно-лесных микроландшафтах обладают высокой подвижностью, но при этом удерживаются биологическим круговоротом от выноса. Таким образом, микролшшлафтам не свойственно самоочищение и степень риска оценивается значащем 3. В нейтральной и особенно щелочной среде при непромывным и периодически промывном режиме почв они осаждаются в неподвижных формах, что соответствует степени риска 1. В целом риск потери устойчивости к загрязнению Мп в среднегорпой области выше, чем в высокогорной.

Элемешы I группы представляют сравнительно небольшую опасность для микроландшафтов: степень риска потери устойчивости не превышает 2, что связано с отсутствием благоприятных условий для накопления в микроландшафтах в подвижных формах. Они повсеместно накапливаются в неподвижных формах в трансаккумулятивных микроландшафтах ( степень риска 2). При промывном и периодически промывном водном режиме в обеих областях возможен вынос за пределы микроландшафта и, соответственно, минимальная степень риска. При иепромывном водном режиме, представленном почти исключительно в среднегорной области, независимо от положения в КЛГС вынос ослаблен. Однородна по всему бассейну Баксана оценка риска потери устойчивости микроландшафтов при загрязнении элементами II группы. Это объясняется их неподвижностью и слабым вовлечением в биологический круговорот. Эти элементы участвуют преимущественно в механической миграции в пределах гравнгенных геосистем.

Таким образом, в связи с различием значимых факторов миграции устойчивость микроландшафтов к загрязнению разными микроэлементами неодинакова. Способность к самоочищению при загрязнении большинством элементов в микроландшафтах среднегорной области ниже, чем в высокогорной, что связано с отсутствие механизмов выноса поятотантов из почвы.

ВЫВОДЫ

1. Модель оценки устойчивости горных геосистем должна учитывать разные варианты трансформации их структуры, влияющие на хозяйственные свойства. К ним относятся саморазвитие, влияние соседних геосистем и антропогенное воздействие. Устойчивость контролируется внутренними свойствами геосистемы, действие которых корректируется процессами в геосистемах высшего ранга.

2. Активность современных тектонических поднятий на Центральном Кавказе и динамичность климатической обстановки обусловливают широкое распространение микроландшафтов на рыхлых отложениях. От! обладают низкой естественной устойчивостью, что связано с двумя группами причин. Во-первых, большинство из них находятся в стадии молодости и быстрых изменений структуры, либо в стадии старости и постепенной деградации структуры. Во-вторых, при наличии чехла рыхлых отложений микроландшафты уязвимы к разрушению соседними гравигашыми геосистемами. Антропогенные нагрузки могут задерживать микроландшафты в стадии молодости и облегчать разрушительное воздействие гравнгенных геосистем вследствие сокращения степени закрепленности поверхности растительностью.

-233. Соотношение площадей микроландшафтов с разной естественной

устойчивостью различается по ландшафтным областям. В высокогорной области доля

неустойчивых микроландшафтов более высока, но они в меньшей степени вовлекаются

в хозяйственное использование. Исключение составляют микроландшафты днищ

долин. В средиегорнои области ареалы распространения неустойчивых

микролапдтафтов и высоких антропогенных нагрузок совпадают.

4. Устойчивость мшсроландшафтов к пастбищному воздействию контролируется залнггными функциями растительного покрова, который предрохраняст почву от необратимого разрушения. Механизмы трансформации структуры при выпасе различаются по высотным поясам. В сухостепном, типичностеином и луговосгеппом поясах они связаны со смывом почвы при сокращении проективного покрытия на круп,гх склонах, в субальпийском и альпийском луговых поясах - с нарушением круговорота оргашгческого вещества. Трансформация фитоценоза и почвы происходит в режиме взаимоусиления. Структурные изменения фитоценоза наиболее сильны в луговостепном поясе, в остальных поясах ярко выражена смена видового состава с ростом доли устойчивых к выпасу видов. Выявлены критические сочетаиия значений параметров: в сухостепном и тшшчностешгом поясах - проективное покрытие 60% и мощность дершшы 4 см; в луговостепном поясе - проективное покрытие 60%, высота травостоя 30 см, мощность дернины 4 см; в среднегорно-луговом, субальпийском и альпийском поясах - мощность дернины 7 см и высота травостоя 40 см.

5. Устойчивость мщфоландшафтов к пастбищному воздействию наиболее высока в луговостепном поясе, наиболее низка - в сухостепном и типичностепном поясах. Это обусловливает высокую контрастность среднегорнон области по устойчивости к выпасу. Микроландшафты горно-луговой зоны занимают среднее положение по устойчивости и распространены наиболее широко в высокогорной области, которая более однородна по хозяйственной надежности микролапдшафтов.

6. Устойчивость микроландшафтов к химическому загрязнению контролируется соотношением видов миграции и геохимическими условиями выноса или накопления микроэлемента в почве. Наиболее мощными факторами, снижающими устойчивость являются широкое распространение почв с непромывным водным режимом и вовлечение элементов в биологический круговорот.

7. Устойчивость микроландшафтов к химическому загрязнению выше в высокогорной области по сравнению со среднегорной, что связано с лучшими возможностями вьшоса микроэлементов за пределы почвы благодаря преобладанию кислых почв с промывным водным режимом.

Основное содержание работы отражено в следующих публикациях:

1. Геохимические аспекты оценки способности ландшафта острова Монерон к самоочищению //Вестник МГУ, серия 5 география. 1993 № 1

2. Ландшафтно-геохимическая индикация антропогенных изменений ландшафтов Центрального Кавказа (на примере бассейна р. Баксан) // Геохимия биосферы. I Международное совещание (Тезисы докладов). Новороссийск, 1994

3. Anthropogenic and natural geochemical agents of risk in the Baksan basin //EERO symposium on chemical risk assessment. New scientific approaches and opportunities. 13-17 September, 1994. Moscow

4. Оценка устойчивости ландшафтов бассейна р. Баксан (Центральный Кавказ) //Вестник МГУ, серия 5 география. 1995 № 1

5. Simulation of stability of natural landscapes undergoing anthropogenic influence //TERRA abstracts. Abstract supplement № 1 to TERRA nova , volume 7, 1995. EUG 8 Strasbourg, France 9-13 April 1995

6. Preconditions of autopurification of landscapes in the Caucasus // EERO-USAID Symposium on Ecological Chemistry. Chisinau, Moldova. 1-4 October 1995

7. Factors of differeniation of microelements in mountainous soils II Abstract supplement № 1. TERRAnova. Volume 9, 1997. EUG 9, 23-27 Marchl997, Strasbourg, France.

8. Экологическая оценка состояния пастбищ бассейна р.Баксан // География и природные ресурсы, 1997, № 3. Соавторы: И.А.Авессаломова, М.Н. Петр ушила, в печати

Издательство АО "Диалог-МГУ". ЛР N 063999 от 04.04.95.

Подписано к печати 9.04.97г.

Усл.печл. 1,5. Тираж 100 экз. Заказ N 284.

Тел. 939-38-90, 939-38-91. Факс 939-38-93.

119899, Москва, Воробьевы Горы, МГУ