Пути преодоления негативных последствий воздействия дорожного строительства на ландшафты Оренбургской области

Смирных, Анатолий Григорьевич

Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему
Пути преодоления негативных последствий воздействия дорожного строительства на ландшафты Оренбургской области
ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Пути преодоления негативных последствий воздействия дорожного строительства на ландшафты Оренбургской области"

На правах рукописи

Смирных Анатолий Григорьевич

Луга преодоления негативных последствии воздействия дорожного строительства на ландшафты Оренбургской

области.

Специальность 11.00.11 - Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических

наук

Оренбург 1998

Работа выполнена в Оренбургском государственном университете

Научный руководитель - доктор биологических наук

А.М. Русанов

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных

наук профессор А.Ж.Калиев кандидат биологических наук доцент'Н.Ф.,Гус.ев

„ \

Ведущая организация- Оренбургский государственный

педагогический университет

Защита диссертации состоится /Л 1998 г. в // часов на заседании диссертационного совета К064.64.02 при Оренбургском государственном университете, по адресу: 460352, г. Оренбург,'пр. Победы,13

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Оренбургского государственного университета.

Автореферат разослан " 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор географических наук

.К. Рычко

Общая характеристика работы

Актуальность проблем!,I. Несмотря на переживаемые нашей страной экономические трудности, процесс формирования и совершенствования дорожной сети продолжается.

Возвышающееся над окрестностью дорожное полотно, многочисленные инженерные вооружения, придорожные лесонасаждения существенным образом изменяют рельеф, почвы, растительность, гидрографическую сеть территории, по которой прокладывается трасса дорог, формируют особый микроклимат. С течением времени на этой территории возникают специфические при-родно-техногенные образования - дорожные ландшафты. В 1998 г. в ведении госпредприятия "Оренбургавтодор" находилось более 13,5 тыс. км территориальных и федеральных дорог. С учетом прилегающих к трассе земель, на которые распространяется влияние строительства и эксплуатации автомобильных дорог это составляет площадь более шестидесяти тысяч гектар. Следует также учитывать линейность, разветвленность и непрерывность дорог, комплексность их воздействия на существующие ландшафты.

Экологическая ситуация усугубляется тем обстоятельством, что дорожное строительство более интенсивно ведется на самых обжитых, густо населенных и ценных с сельскохозяйственной точки зрения землях. В работах Бабкова В.Ф., Орнатского Н.П., Платонова А.П., Евгеньева И.Е. предлагается ряд технических решений по защите инженерных конструкций и насыпи дорожного полотна от таких негативных процессов как эрозия, оползни, заболачивание. Однако работ по комплексному изучению воздействия дорожного строительства на ландшафты Оренбургской области, а также исследований по преодолению возникающих негативных последствий до сего времени не проводилось.

Цель и задачи исследований. Цель данной работы - исследовать изменения, происходящие в природно-техногенных комплексах в процессе строительства и эксплуатации автомобильных дорог. Определить основные закономерности формирования дорожных ландшафтов (ДЛ). Установить особенности протекания эрозионных процессов в придорожной полосе и предложить меры по их минимализации и предупреждению. В связи с вышеизложенным решались следующие задачи:

1. Изучить изменения, происходящие под воздействием дорожного строительства в рельефе, почвенном покрове, растительности, микроклимате, водном режиме ландшафтов.'4

2. Выявить особенности протекания эрозионных процессов в придорожной полосе по сравнению с прилегающими территориями.

3. Разработать и апробировать биологические способы укрепления откосов дорожного полотна автомобильных дорог в условиях Оренбургской области.

4. Произвести типизацию ДЛ Оренбуржья по степени эрозионной опасности с разработкой противоэрозионных мероприятий для каждого из типов.

Объектом исследования послужили ландшафты Оренбургской области, расположенные в лесостепной и степной зонах.

В процессе работ обследованием дорожной сети в этих регионах было охвачено около трех тысяч километров. Стационарные исследования проводились на двух участках:

1. В Сакмарском районе - на дороге Сакмара-Каменка.

2. В Соль-Илецком районе - на дороге Оренбург-Акбулак.

ной провинции Высокого Заволжья, второй в Хобдинском холмисто-равнинном районе Илекско-Хобдинского холмисто-равнинного округа Северо-Прикаспийской южно-стсиной провинции.

Методы исследовании. В процессе работы использовались различные методы, получившие распространение в ландшафтове-дении, почвоведении и агрохимии, гидрологии, метеорологии, в том числе маршрутный, сравнительно-аналитический, стационарный методы работы на ключевых площадках. Линейность ДЛ обусловливает использование такого специфического метода, как метод трансект; изменение климатических элементов в ДЛ изучалось путем организации микроклиматических наблюдений.

Научная новизна исследований. Впервые проведены комплексные ландшафтные исследования на землях Оренбургской области, нарушенных дорожным строительством. Установлено, что на ДЛ оказывают свое отрицательное воздействие такие явления. как дефляция, оползни, просадки, суффозия, заболачивание, вторичное засоление и др. Наибольший ущерб дорогам и прилегающим территориям в пределах области наносят эрозионные процессы, разрушающие дорожное полотно с твердым покрытием, водопропускные сооружения, прочие инженерные конструкции.

Выявлено, что основными причинами интенсивного протекания эрозионных процессов в придорожной полосе являются:

1. Снижение противоэрозионной устойчивости почвогрунтов' под влиянием дорожного строительства.

2. Преобразование в процессе строительства дорог гидрографической сети, в результате чего искусственно увеличиваются водосборы и во время выпадения ливней и снеготаяния в кювет-резервах концентрируются водные потоки.

3. Формирование снежного покрова в 3-5 раз более мощного, нежели на прилегающих территориях.

4. Более интенсивное снеготаяние, обусловленное специфическим микроклиматом придорожной полосы.

Проведено типологическое районирование ДЛ Оренбургской области для целей дорожного строительства. Выделено 8 типов ДЛ в зависимости от потенциальной эрозионной опасности в конкретных природных условиях и 3 типа в зависимости от капитальна ги инженерных сооружений (от технической категории автомобильной дороги). Обоснованы противоэрозионные мероприятия для каждого выделенного типа ДЛ дифференцированно как для дорожных служб, так и для сельскохозяйственных предприятий.

Практическая значимость и реализация результатов работы. Результаты исследований использовались автором при написании курса лекций-"Охрана окружающей среды" для студентов специальности "Строительство автомобильных дорог и аэродромов" ОГУ. Они переданы госпредприятию "Оренбургавтодор" в виде отчетов по хоздоговорной теме: "Защита автомобильных дорог Оренбургской области от эрозии" NN госрегистрации 79013297, 01829028645. Внедрение их в производство дало за 1989 г. экономический эффект ГО'4,6 тыс. руб.

Полученные данные использованы, также, в практических рекомендациях для зональных систем почвозащитного земледелия.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на третьей Всесоюзной научной конференции "Закономерности проявления эрозионных и русловых процессов в различных природных условиях" (Москва, 1981г.), на Всесоюзной научной 'конференции "Исследование русловых процессов для практики народного хозяйства" (Москва, 1983 г.). На Всероссийской выставке-конференции "Рациональное использование природных ресурсов (Томск, 1984г.) представленная экспозиция "Защита автомобильных дорог от эрозии на Южном Урале" отмечена дипломом

III степени. По итогам межотраслевого конкурса Оренбургского областного совета НТО (Оренбург, 1985г.) "Лучшее предложение по охране окружающей среды" работа "Дорожное строительство и охрана природы па Южном Урале" получила диплом II степени.

Материалы исследований докладывались и обсуждались на конференциях "География, жономика и экология Оренбуржья", 1994г., "Оптимизация природопользования и охрана окружающей среды Южно-Уральского peí иона", 1998. По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ

Объем и структура работы. Диссертация изложена на/¿5 страницах машинописного юкста и состоит из введения, 4 глав, выводов и рекомендаций. Работа содержит ¿¿"таблиц, «^рисунков и приложение. Библиографический список состоит из /¿/наименований, в том числе22на иностранном языке.

Глава 1. Состояние вопроса.

Различные стороны рассматриваемой проблемы получили отражение в трудах отечественных и зарубежных исследователей. В зависимости от практических задач и научных интересов каждый из них рассматривал те или иные аспекты.

Первые научно-технические разработки, касающиеся улучшения сочетания дороги с природной средой относятся к 60-м годам. Но в то время они имели своей главной задачей повышение удобства и безопасности движения по дороге. И лишь в восьмидесятых годах начали выполнятся исследования с целью оптимизации (минимизации) воздействия дороги на окружающую среду преимущественно посредством технических решений. Создалась ситуация, когда представители отраслевых (дорожных) наук опередили ландшафтоведов, почвоведов, эрозиоведов в изучении антропогенных комплексов, возникающих в результате дорожного строительства.

Однако научные ¡¡г-'.;:: первых о j ни ч иьал и с 1. отра с.ч с ¡¡он у гилиторно-лракI ичсскои направленноегьм и исследования, »:ак правило. || >*<» молились н:! дорожном полоше с водоот ни. ;ящп м и соор\ же г ияме (К: был» ¡'.'»стены (акис »опросы. к;!к изменение слонсгч и oaenne: ности иол и чи с м до ; ю ж i 1 о ii с ; ;1 ■ i! -

тельной ч'чич'и иерер.к пределен x.t поиермме i пси о сгокл. ф-..р-м ированис с 11 с ннфичеекчк .> м нкрокли мата. о и чи гсл ьн ыс особе п-ности «о жккакштх приррдно-техногениых комплексов.

Отделение работы зарубежных авторов содсржа1 наблюдения за процессами сгока, размыва и транспортировки продуктов эрозии, определению эрозионного потенциала для отдельных участков доро! , однако они проводились в почвенно-климатических условиях, существенно' отличающихся от аналогичных,, типичных для Южною Урала.

Глава 2. Формирование дорожных ландшафтов. ДЛ можно трактовать как такое сочетание дорожного полотна и ряда инженерных сооружений с окружающими их объектами и явлениями, включающими в себя'геологическую основу, рельеф местности, почвы, растительные и животные сообщества, поверхностные и подземные воды, которое в силу естественноис гориче-ских условий и целенаправленной хозяйственной деятельности стремится образовать единое целое. Исходя из этого можно сде-л;.. •.. вывод, что многообразие природно-техногенных особенностей существования различных дорог допускает выделение ограниченного числа типов ДЛ в каждой из природных зон (в административной единице), или типизацию самостоятельных дорожных комплексов

В ДЛ выделяются две основные части: ■ техногенный покров, представленный дорожным покрытием, мостами, павильонами, барьерными ограждениями и иными ин-

женсрными сооружениями.

■ прилегающие земли, преобразованные в ходе строительства и об\стройства дорог, кювет-резервы, служащие, для водоотвода атмосферных осадков и сиегозащи гные лесополосы

.Многообразие природных условий и особенностей техногенного покрова предопределяет специфику обмена, вещее i ном и энергией между означенными звеньями системы, которую Ф.Н. Мклькон (1977) называет ландшафтно-техногепным комплексом. О/ того, и каком направлении пойдет этот о имен, будет зависеть ход эрозионных процессов, заболачивания, оползней и иных процессов в. придорожной полосе.

Учитывая особенности техногенного покрова в условиях рассматриваемого региона, можно выделить следующие типы ДЛ

■ магистрально-дорожные ландшафты (МДЛ) для дорог 11 и Ш технических категорий с поднятым дорожным полотном и асфальтобетонным или цементобетонным покрытием.

• грейдерно-дорожные ландшафты (ГДЛ) для дорог IV технической категории с поднятым дорожным полотном и переходным типом покрытия. На практике оно чаще всего бывает либо гравийным, либо щебеночным.

■ проселочно-дорожные ландшафты (ПДЛ) для дорог V технической категории без поднятого полотна и твердого покрытия.

В описанных ДЛ в неодинаковой степени происходит изменение таких его компонентов, как геологическая основа, рельеф, микроклимат, почвы, растительность, животный мир, поверхностные и подземные воды.

В МДЛ наблюдается коренная перестройка растительных и животных сообществ, претерпевают существенные изменения почвы, водный баланс территории. Фронт дорожных работ затрагивает не только все почвенные горизонты, но в отдельных случаях и

коренные породы. Микроклиматические контрасты достигают в этих ландшафтах экстремальных значении.

ЦДЛ характеризуются незначительным вторжением в природ н\ га среду, а ГДЛ ¡анимают промежуточное положение. Поэтом". исслсдонания проводились нами и основном в МДЛ и ГДЛ.

В ходе дорожного строительства почвенный покров наряду с растительностью претерпевает едва ли не наиболее существенные изменения

Почвенные исследования проводились в ходе маршрутного обследования дорожной сети и на стационарных участках. Почвенные разрезы закладывались по трансектам. Причем первый закладывался в кювет-резерве, второй - в полосе временного отвода, где почвенный покров нарушен дорожным строительством. И третий - вне зоны дорожного строительства, как правило на расстоянии >лее 30-40 м. от откоса насыпи дорожного полотна.

Согласно морфологическим исследованиям в нарушенных почвах можно выделить верхний перемешанный слой, состоящий из почвенного материала нескольких -генетических горизонтов. Для черноземов этот слой состоит чаще всего из горизонтов А+АВ+В, для темно-каштановых - А + В. Это темный, неравномерно окрашенный гумусированный горизонт, неоднородность цвета которого вызвана присутствием субстрата нижележащих слоев. Их примеси обуславливает изменение не только цвета, но и ряда других свойств. В частности, было отмечено вскипание от 10% НС1 в границах верхнего перемешанного слоя не только у черноземов южных и каштановых почв, но и у черноземов обыкновенных.

Другой особенностью строения нарушенных почв является отсутствие иллювиальных и переходных к материнской породе горизонтов. Меньшая мощность профиля верхнего слоя нарушенных почв придает им сходство с эродированными.

Среди физико-химических свойств наиболее существенным является содержание гумуса. Отмечено, что чем больше содержание гумуса в профиле не нарушенной почвы, тем больше относительные потери органического углерода пол воздействием дорожного строительства.

Содержание поглощенного кальция меняется адекватно содержанию гумуса

По большинству трансект отмечено повышенное содержание на нарушенных почвах СО: карбонатов Гранулометрический состав почв меняется как в сторону облегчения, так и в сторону утяжеления. Так\ю мозаичную картину изменения 1 ранулометриче-ского состава, на наш взгляд, можно объяснить сочетанием двух процессов Для обочин и откосов насыпи дорожного полотна характерно ускорение протекания процессов выветривания минералов. Это явление наглядно в весенний период, когда лишенные снежного покрова откосы и обочины дорож-ного полотна подвержены циклам замораживания-оттаивания, воздействию ветра, колес транспортных средств и т.д.

В дальнейшем продукты выветривания перемещаются на дно кювет-резервов и переносятся водой. В зависимости от условий микрорельефа формируются смытые и намытые участки.

Судить о степени влияния дорожного строительства на мак-роагрегатный состав почвенного покрова целесообразно по тем трансектам, где все три выработки находятся в равных, по отношению к воздействию сельскохозяйственных орудий, условиях.

На нарушенных почвах происходит увеличение плотности и удельной массы, причем в большей степени эта закономерность касается высокогумусных почв (см. таблицу 1).

Также по всем обследованным трансектам отмечалось уменьшение общей порозности на нарушенных почвах.

Таблиц;) 1 Физические и водно-физические свойства почв ДЛ Оренбургской об.

Местоположение разреза Глубина образца, см Плотность, г/смЗ Удельная масса, г/смЗ Общая порозность, % Макс. гигроскопичность, %

средняя ошибка средней средняя ошибка средней

1 2 3 4 5 6 7 8

Трансекта И Чернозем обыкнов., придолинный плакор, Со ючинский р-н. МДЛ

Резерв 0-10 1,291 0,008 2,642 0,007 51 7,94

10-22 1,324 0,007 2,648 0,004 50 7,98

22-48 1,402 0,007 2,629 0,013 47 4,95

48-57 1,471 0,012 2,681 0,006 45 6,63

Полоса отвода 0-20 1,231 0,004 2,632 0,005 45 8,32

20-40 1,284 0,006 2,694 0,009 '53 6,56

40-60 1,299 0,009 2,581 0,010 52 6,36

Поле пшеницы 0-28 1,014 0,009 2,522 0,007' '60 '6,51

28-61 1,112 0,004 2,554 0,008 56 8,78

61-87 1,215 0,005 2,600 0,008 53 6,38

Трансекта III Чернозем южный, долина р. Сакмары, Сакмарский рг-н. ГДЛ.

Резерв 0-8 1,380 0,015 2,633 0,011 47 4,19

8-47 1,354 0,004 2,714 0,017 50 4,56

47-80 1,492 0,010 2,826 0,013 46 5,19

Полоса отвода 0-26 1,274 „0,013 2,670 0,009 52 4,09

26-39 1,301 0,011 2,691 0,004 51 4,21

39-60 1,480 0,008 2,700 0,011 45 5,40

Пастбище 0-5 1,092 0,012 2,594 0,016 59 6,89

5-25 1,118 0,007 2,598 0,008 57 6,27

25-39 1,237 0,012 2,566 0,007 52 5,95

39-63 1,454 0,006 2,571 0,006 46 7,41

Трансекта VI Темно-каштановая почва, долина р. Орь, Домбаровский р-н. МД1

Резерв 0-24 1,321 0,007 2,644 0,010 50 5,23

24-46 1,390 0,007 2,670 0,009 48 4,01

46-74 1,447 0,009 2,691 0,006 46 2,40

Полоса отвода 0-25 1,264 0,012 2,565 0,007 51 6,66

25-37 1,303 о,оц 2,611 0,018 50 5,03

37-61 1,431 0,006 2,614 0,010 47 4,41

Поле пшеницы 0-14 1,081 0,007 2,550 0,012 58 6,23

14-31 1,114 0,009 2,534 0,008 56 6,45

31-51 1,365 0,013 2,571 0,006 47 6,56

51-88 1,503 0,010 2,617 0,011 43 5,41

При исследовании соотношения водопрочных агрегатов в почвах ДЛ по сравнению с почвами прилегающих земель отмечено преобладание в первых микроагрегагов размером менее 0,25 мм. В го же время в почвах, незатронутых дорожным строительством, больше агрономически ценных водопрочных макроагрегатов размером бо-

лее 1-5 мм.

Таким образом, исследование почвенного покрова ДЛ в сравнении с ненарушенными почвами показало существенное изменение целого ряда свойств, ухудшающих его противоэрозионную устойчивость.

Вскоре по окончании дорожных работ начинают формироваться специфические фитоценозы. На пионерной стадии формирования ДЛ доминируют растения - анемохоры с хорошо развитой системой органов вегетативного размножения, обладающие высокой жизнеспособностью и рядом важных адаптивных средств. Из них и некоторых других растений постепенно формируются бурь-янистые сообщества, эволюционирующие потом через разнотравно и бобово-злаковые корневищные ценозы в злаковые, близкие к растительным сообществам, характерным для зональных почв. Снижение плодородия почв в придорожной полосе, ухудшение ряда важных свойств, обилие сорняков должно сказаться на урожайности возделываемых здесь сельскохозяйственных культур. Проведенные исследования, результаты которых представлены в таблице 2 подтвердили это предположение. Действительно, продуктивность придорожной полосы, вне зависимости от почвенно-климатической зоны, почти в 1.5-2 раза ниже в сравнении с прилегающими сельскохозяйственными угодьями, что является одной из проблем природопользования.

Проведенные исследования микроклиматических особенностей ДЛ позволили выявить заметные различия в температурном

Таблица 2 Продуктивность дорожных ландшафтов Оренбургской облает

Объект, почвенный фон Культура, год Урожайное п., ц/га

резерв полоса отвода поле

Саракташский район, дорога Каменноозерное-Медиогорск, чернозем обыкновенный пшеница яровая 1990 13,9 10,6 ¡9,1

Соль-Илецкий район, дорога Оренбург-Соль-Илецк, чернозем южный пшенииа ошмая 1991 4,1 2.9 4,5

Бузулукский район, дорога Самара-Оренбург, чернозем обыкновенный пшенииа яровая 1991 9,5 11,6 14,7

Домбаровский район, дорога Орск-Светлый, темно-каштановая почва ячмень 1991 4 3,8 4,7

режиме, складывающемся в различных их точках. Из данных, приведенных в таблице 3 видно, что температура воздуха в резерве и полосе отвода выше, нежели над полем, занятым сельскохозяйственными угодьями. Еще больше контраст в температуре на поверхности почвы, где разница может достигать 5°С.

Поднятое дорожное полотно, наличие выработок грунта, снегозащитных лесополос оказывает существенное влияние на скорость ветра в полосе отвода. Здесь она почти всегда бывает ниже по сравнению с полем. Разница может достигать 2.4 м/с при направлении ветра, близком к 90° по отношению к дорожному полотну и наличии в резерве высокого травостоя. Это обстоятельство оказывает решающее влияние на аккумуляцию здесь зимой снежных отложений, многократно превышающих снежный покров на прилегающих полях.

В ранневесенний период поднятое дорожное полотно с бесснежным покрытием и обочиной нагревается значительно сильнее, нежели прдоегающие земли, укрытые снегом.

Таблица 3 Микроклиматические особенности ДЛ Оренбургской области

Место наблюдения Дата, время измерений ~ и ь ~ £ о л 'О ^ о и г 5 ~ Ь 0 У" я- ь 5 £ ь- 2 гз ь о р 5 ^ о 2 " 3 д = Температура почвы, на г.чубине, см

2,0 ! 0,5 2.0 о о X о. а а о 2,0 и X 5" о о X У о И) 20 30

1 2 -V О 4 5 6 7 8 9 10 11 12

•Трансекта II Чернозем обыкновенный, придолинный плакор, Сорочинский р-

Резерв 1 1.06.9! 11:30 1,3 1,0 25,4 29,2 30 32 35,1 28.4 27,0 26.2

Полоса отвода 1,5 1,2 24,2 28,2 29 31 37,0 24,2 20,6 20.2

Пшеница 3,0 2,9 24,1 28,1 29 31 32,0 26,0 23.2 21,2

Трансекта III Чернозем южный, долина р. Сакмары, Сакмарский р-н. ГДЛ.

Резерв 19.06-91 17:00 0,1 0,0 31,2 •33,3 36 47 37,5 25,2 23.8 22,5

Полоса отвода 0,1 0,0 30,8 33,1 39 48 39,5 29,0 25,2 22,8

Пшеница 0,4 0,3 30,4 32,4 43 51 32,2 28,0 26,5 24.5

Трансекта VI Темно-каштановая почва, долина р. Орь, Домбаровский р-н.

Резерв 24.06 91 15:00 3,3 3,0 27,2 28,5 54 60 33,2 26,6 25,8 25.2

Полоса отвода 5,4 2,6 28.3 28,8 54 60 36,5 26,0 24,1 23.4

Пастбище 5,7 3,7 27,0 28,1 55 62 32,0 24,5 23,5 22,7

В жаркую сухую погоду на открытых нагретых пространствах проезжей части формируются восходящие потоки воздуха. В ГДЛ и ПДЛ пыльные облака при движении транспортных средств являются неотъемлемой частью специфического микроклимата и помехой для нормального функционирования дорог.

Глава 3. Эрозионные процессы и защита от них дорожных конструкций и прилегающих земель.

Исследование эрозионных процессов проводились на стационарном участке, который был выбран для этих целей как типичный в ландшафтном, почвенном, геоморфологическом отношении.

Здесь к автомобильной дороге IV технической категории

Слкмара-Камснка между селами Петропавловка и Никольское тяготеют 8 временных водотоков. Питающие их водосборы после строительства дороги претерпели изменения. Овраги на этом участке объединяет общее происхождение - все они возникли в результате дорожного строительства. Они относятся к оврагам склонового типа и имеют одиночную вершину. Весенние наблюдения за стоком проводились в увязке с метеорологическими наблюдениями Последние охватывали осенне-зимне-весенний период в целях выяснения роли отдельных метеопараметров в формировании и протекании процессов стока и смыва.

Погодные условия данного периода характеризовались показателями. близкими к среднемноголетним: короткая осень с обычным температурным режимом в сентябре и октябре, относительно теплая зима с осадками около нормы, несколько затяжная весна.

Сток с семи водосборных площадей приходился на водопропускные железобетонные трубы диаметром 1,0 и 1,5м. Восьмой водосбор замыкался на русло оврага Придорожного.

Гидрографы половодья имеют две четко выраженные части: оттепель.(9-10/1V) и интенсивное снеготаяние после продолжительных дождей и потепления (14-1 5/IV).

Хорошо прослеживаются два пика половодья - 12 и 15 апреля. К 20-26/1V снеготаяние по всему опытному участку завершилось. Максимальные расходы воды обмечались в период с 16 до 23 часов, во время подъема гидрографа температура воздуха сильно колебалась и внугрисуточные максимумы расхода воды наблюдались в 16-18 часов с перерывами в стоке. На спаде половодья с повышениями температуры воздуха сток происходил круглосуточно и время добегания воды до створа определяло более поздние максимумы. Максимальные мгновенные расходы талой воды зафиксированы 15 апреля на всех гидростворах между 22 и 23 часа-

ми. На II водотоке отмечено 20 л/с, 111 - 29 л/'с, на остальных 120240 л/с. Полные объемы воды, прошедшие через створы, составляли 26-72 тыс м3, лишь на 1! (малом створе) - только 4.6 тыс. м3. В ходе наблюдений определялось соотношение "активной" (Fa) плошали водосбора, I яготеюшей к гудроствору ко всей площади, в которую включается и т и. "неактивная" площадь (F), сток которой аккумулируется в понижениях pe.nbe(jia(Fa/F), а также соотношение объема стока, прошедшего через сооружения (\Ун) к полному объему (Wh/W).

Для условий опытного участка выделено критическое отношение Fa/F, равное 0.6, когда 40%(или более) не обеспеченной во-допропусками площади является источником подтапливания и переувлажнения в дорожных ландшафтах. Если отмеченное отношение находится в пределах 0.6-0.7, то происходит сильное увлажнение полотна, при 0.7-0.8 - умеренное, свыше 0.8 - слабое.

Результаты наблюдения за стоком показали его значительную вариацию на водосборах, занятых различными угодьями. На зяби старопашне коэффициент стока составил 0,45-0,55; на многолетних травах - 0,60-0,80; на пастбище - 0,83-0,87. Наименьшее значение было отмечено в лесополосе - 0,19. При этом смыв почвы на зяби составлял в верхней части водосбора 4,45-4,79 мЗ/га, на середине 8,88-13,09 м3/га; внизу - 19,48 м3/га.

За период наблюдения прирост 5 оврагов в придорожной полосе составил от 1,2 м. до 2,6 м. Причем прирост самого большого оврага Придорожного достигал в пик половодья 0,8 м/сут. На характер его образования накладывает отпечаток и геологическое строение. Почвообразующими породами являются здесь четвертичные делювиальные красновато-бурые макропористые суглинки с прослоями галечника и гравия осадочных пород и известковыми отложениями. За ними следуют пермские отложения, представлен-

ные красно-бурыми, зелеными, серыми и желто-серыми песчанни камн, алевролитами, аргиллитами, гравелитами с редкими про слоями мергеля. Уклон местности направлен в сторону, обратную падению пород. Рыхлые трещиноватые породы, заключенные между слоями монолитных гравелитов, легко размываются. Образуются полости, слои гравелитов нависают уступами и в конечном счете обрушиваются. При таком характере оврагообразования породи обнажаются уступами, в период стока половодья образуются водопады, обширные котлованы, дно оврага формируется извилистым .

Существенной отличительной чертой придорожного оврагообразования является нестабильность бортов оврагов в результате вибрации при прохождении большегрузных транспортных средств.

Наблюдения за стоком и размывом позволили выявить ряд особенностей оврагообразования в ДЛ. Из-за значительных снежных заносов почвенный покрои в кювет-резервах промерзает на меньшую глубину. Снеготаяние и сток вокруг дорожного полотна начинается раньше и заканчивается позже нежели на прилегающих водосборах. Изменение конфигурации водосборов в процессе дорожного строительства может существенно увеличить концентрацию водных потоков в кювет-резервах.

С целью предотвращения эрозионных процессов были заложены опыты по биологическому укреплению высоких насыпей дорожного полотна автомобильных дорог на 94 километре автомобильной дороги Оренбург-Акбулак в месте пересечения балки Чашкан.

Здесь сооружена насыпь длиной около 100 м и высотой в тальвеге балки до 11-12 м. Откосы насыпи крутизной от 35 до 40. Палево-серые древнеаллювиальные легкие суглинки легко размывались во. время снеготаяния и выпадения ливней. На этих сильно *

эродированных почвогрунтах было высажено 5 рядов черенков и в 1.1 остролистной, 4 ряда однолетних саженцев гополя белого, высеяли семена житняка сибирского, прутняка Обследование в мае показало приживаемость 25% саженцев и черенков Осенью было

0 1 мечено, ЧИ1 прижились и активно ве; е-; и}. ; лишь около 2 0" и высаженных черенков и саженцев. Через два I ода выросшие побеги были использованы для подсадки погибших растений.

Таким образом, за четыре года большинство прижившихся растений ивы остролистной достигли высоты ! 9-2 0 м Одновременно значительно (с 7 см до 1 см) сократился прирост глубины водоронн на откосах насыпи. С этого времени корневая система насаждений ивы стала являться армирующим материалом и выполнять почвозащитные функции.

Глава 4. Типы дорожных ландшафтов и обоснование против оэ роз ионн ы х мероприятий.

Процесс построения модели типа ДЛ в общих чертах представляется в двух этапах. На первом, на основании анализа существующих природных условий, выделяются типы местности, характерные для данного региона. На втором этапе в результате исследования специфики протекания эрозионных процессов в пределах типа местности, по которым проходят дороги, методом ландшафтов-аналогов происходит синтезирование типа ДЛ.

При исследовании типов местности мы руководствовались положением о том, что ведущими факторами их формирования является рельеф, литология и местные климатические условия. При эгом необходимо придерживаться принципа комплексности, который предполагает учитывать территориальные отличия не одного или нескольких компонентов, а всей совокупности.

Не менее существенным является и принцип генетической и относительной однородности.

Таким образом, на основе анализа развития конкретной территории мы выделяем типы ДЛ, для которых затем составляем комплексы противоэрозионных мероприятий по предотвращении: размывов откосов дорожного полотна автомобильных дорог и возникновения оврагообразования в кювет-резервах. В наших рекомендациях излагаются также и основные принципы противоэрози-очного земледелия на части водосборов, занятыми сельскохозяй ствснными угодьями и тяготеющих к данным типам ДЛ.

Было выделено и описано 8 типов ДЛ (см. таблицу 4).

При классификации учитывались принадлежность к элементам речных долин и их водоразделов со специфическим рельефом литологией и почвенным покровом, микроклиматическими осо бенностями. Естественные растительные сообщества при этом су щественного значения в условиях степного Оренбуржья не имеют потому что они либо уничтожаются при дорожном строительстве а затем очень медленно восстанавливаются, либо вообще замена ются культурными.

В обобщенном виде мероприятия по предупреждению эрозш изложены в таблице 5. Из нее видно, что подход к решению про блемы противоэрозионной организации территории, занятой ДЛ носит комплексный характер. Излагаются противоэрозионные ме роприятия как для работников дорожной отрасли, так и для arpo предприятий, на чьих угодьях формируется сток поверхностны; вод, притекающий к дорогам. Отдельно выделены мероприятия п< предотвращению струйчатой эрозии откосов и предупреждении оврагообразования в кювет-резервах.

Таблица 4 Классификация типов ДЛ Оренбургской области по генезису и

потенциал!,поп

Поймеиж.;-.

! кипоименно-геррасовые

Бугристо-песчаные

Придолинно-плакорные

Водораздельные г

выровненные

Водораздельные пологонаклоненные

Водораздельные холмистые

Долинно-балочные

гн эрозии

Класснфика кия а;и|дшафюв по мощности т мши енного покрова:

' : - чмгне^алмк'-дор' ■"им ' Г - греидерно-лорожные ! i - просе.ючио-дорожные

> о ойчииость к струйчатой >рознн «1 косо в: ] - устойчивые 2 - слабоустоГгчивые ? - неустойчивые

Устойчивость к овражной эрозии:

\ I - устойчивые

И - слабоустоГгчивые II / III - неустойчивые

Таблица 5 Противоэрозионние мероприятия в ДЛ Оренбургской области.

Типы ландшафтов

Мероприятия ~гтт 3 4 5 6 7

мгп МГП МГП МГП мгп МГП МГП к

I По предотвращению

струйчатом эрозии от косой

Укрепление от косои:

1. Механическими методами вв о в

2. Вяжущими материалами в и вв 1 ва в

3. Высаживанием кустарника вв вв в

4 Зал\жением вв пв вв вв вв вв вв в

5. Гилропосевом ■ в вв вв вв □ в вв вв в

II По предотвращению

оврлгоооразонация

а) и придорожной полосе

1. Залч'жение кювег-резервов вое «вв ВВП ввв в

2. Опшмизация размещения и ввв ввв

консфукции лесополос

3. Залуженис пересекающих ВВП ввв ввв в

дорогу временных водотоков

4 Земляные пиротехнические вп нов ВВС - я

сооружения

5. Капитальные пв вв вв я

гидротехнические сооружения

б) на водосборах

1. Зональная агротехника : ВВС пев ВВП ввв

2. То же + приемы по ввв ввв ■ вв

созданию наиорельефа

3. Преимущественно ввв

безотвальная обработка

4. Преимущественно вав ввв ввв

плоскорезная обработка

5. Снежные мелиорации ввв ввв мяв ввв

6. Лугомелиоративные ввв ввв ввв в

мероприятия

Примечание: нумерация типов дорожных ланшафтов аналогична таблице 4.

Выводы и предложения.

! В ходе строительства и последующей эксплуатации автомобильных дорог формируются качественно новые природно-

техногенные комплексы - ДЛ, которые существенно отличаются oí окружающих их природных и агроландшафтов.

2 Важными отличительными особенностями ДЛ являются ускоренное протекание в их пределах почворазрушающих процессов (п первую очередь овражной эрозий), а также падение продуктивности нарушенных дорожным строительством почв.

3 Основными причинами интенсивного протекания эрозионных процессов в придорожной полосе является:

■ падение протнвоэрозионной устойчивости почв и грунтов под влиянием дорожных строительных машин.

■ преобразование в процессе дорожного строительства гидрографической сети, в результате чего искусственно увеличиваются водосборы, что приводит к концентрации в кювет-резервах водных потоков.

■ формирование в придорожной полосе снежного покрова в 3-5 раз более мощного, нежели на прилегающих территориях.

■ более интенсивное снеготаяние, обусловленное специфическим микроклиматом придорожной полосы.

4 В результате, в ДЛ плоскостная эрозия трансформируется в линейную(овражную).

5 Типологическое районирование ДЛ Оренбуржья по их генезису и потенциальной опасности эрозии позволяет разработать комплекс предупредительных мероприятий, которые могут быть положены в основу протнвоэрозионной организации территории.

6 Опыты по биологическому закреплению откосов высоких насыпей дорожного полотна показали возможность использования ивы остролистной в качестве эффективного противоэрозионного и мелиоративного мероприятия на легких почвогрунтах.

Список опубликованных работ по теме диссертации. 1. Смирных А.Г. Влияние автомобильных дорог на развитие эро-

знонпых процессы; и меры борьбы с ними // Повышение производства продукции в сельском хозяйстве. Тез. докл. регион, конф. - Челябинск: 1980, с. 41-42.

2. Смирных Л.Г., Лысак Г.Н. Влияние строительства и эксплуатации автомобильных дорог на развитие процсссо.в водной эрозии // Закономерности проявления эрозионных и русловых процессов в различных природных условиях. Тез. докл. Ш Всесоюз. науч. конф. - М.: МГУ, 1981, с. 27-28.

3 Смирных Л.Г. Водные эрозии в дорожных ландшафтах степной зоны Южного Урала // Сб. докл. "Человек и ландшафты" -Свердловск УНЦ ЛН СССР, 1983, с. 10-12. .

4. Смирных А.Г. К вопросу изучения русловых процессов для практики дорожного хозяйства Южного Урала // Исследования русловых процессов для практики народного хозяйства. Тез. докл. Всесоюз. науч конф. - М.: МГУ, 1983, с. 68-69.

5. Смирных А Г., Лысак Г.Н. К методике изучения эрози-онных процессов и эродированных почв в дорожных ландшафтах // Сб. статей "Методы изучения эродированных почв". Новосибирск: Н11А СО АН СССР, 1985,.р. 72-76.

6. Смирных А.Г. Изменение ландшафтов при строительстве и эксплуатации автомобильных дорог в степной и сухостепной зонах Урала // География и природные ресурсы. Новосибирск: 1986. -N2, с. 95-100.

7. Зулькарнаев Р.И., Смирных А.Г., Сучков Б.П. Уточнение некоторых расчетных характеристик для проектирования водопропускных и водозадерживающих сооружений на автомобильных дорогах в условиях Оренбуржья // Повышение качества 'строительства автомобильных дорог в Нечерноземнчй зоне РСФСР. Тез. докл. науч.-техн. конф.-Суздаль: 1987, с. 66-67.

8. Майстренко В.И., Еременко В.А. Смирных А.Г. К вопросу ра-

дневального использования водных ресурсов при строительстве и эксплуатации автомобильных дорог // Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф. - Волгоград: ВИСИ, 1989, Ч.1,с. 87.

9. Смирных "Л.Г. Ландшафтный подход в природопользовании как один из путей его оптимизации // Тез. докл. конф. - Оренбург: 1994, с. 79-82.

10. Меньшиков В.П. Смирных А.Г. К вопросу о загрязнении придорожных земель выбросами автотранспорта в Оренбургской области // Сертификация и управление качеством экосистем на Южном Урале. Тез. докл. конф. - Оренбург: 1 997, с. б 1 -62. .

11. Русанов A.M. Смирных А.Г. Дорожные ландшафты Южного Урала и некоторые особенности методики их исследования // Оптимизация природопользования и охрана окружающей среды Южно-Уральского per. Тез. докл. - Оренбург: 1998, с. 1 12-1 14.

12. Смирных А.Г., Русанов A.M. Геоботанические аспекты дорожного строительства // Тез. докл. регион, конф. - Оренбург: 1998. (В печати).

13. Смирных А.Г. Охрана и рациональное использование земель транспорта в Оренбургской области // Тез. докл. регион, конф. -Екатеринбург: 1998. (В печати).

Лицензия № ЛР020716 от 02.02.93.

Подписано в печать 2.11.98 Формат 60x84 1/16. Бумага писчая. Усл. печ. Л. 1,0 Тираж 100 Заказ 344

Текст научной работыДиссертация по географии, кандидата биологических наук, Смирных, Анатолий Григорьевич, Оренбург

А" * Ц Ц — >* Л А' -

С / / * ^ ; и ''»<"

^ (

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

Смирных Анатолий Григорьевич

Тути преодоления негативных последствий воздействия дорожного строительства на ландшафты Оренбургской области.

Специальность 11.00.11 - Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель -доктор биологических наук А.М. Русанов

Оренбург 1998

Оглавление

Введение................................................................................... 3

Глава 1. Состояние вопроса....................................................... 12

1.1 Анализ отечественной литературы....................................... 12

1.2 Обзор зарубежных источников............................................ 20

Глава 2. Формирование дорожных ландшафтов......................... 31

2.1 Дорожный ландшафт как представитель антропогенных комплексов................................................................................ 31

2.2 Почвенный покров Оренбургской области и его изменение

в результате дорожного строительства...................................... 38

2.3 Трансформация фитоценозов в процессе дорожного строительства, продуктивность придорожных земель............... 52

2.4 Формирование микроклимата дорожных ландшафтов.......... 55

Глава 3 Эрозионные процессы и защита от них дорожных

конструкций и прилегающих земель.......................................... 63

3.1 Природная обстановка стационарного участка.................... 63

3 2 Изменение гидрографической среды в результате

дорожного строительства.......................................................... 65

3 3 Климатические условия опытного участка и особенности

.сшмата Оренбуржья................................................................. 68

3 4 Погодные условия наблюдений за формированием стока на

стационарном участке............................................................... 74

3 5 Поверхностный сток и эрозионные процессы...................... 76

3 6 Влияние движения большегрузных транспортных средств

ла оврагообразование................................................................ 91

3 7 Опыты по биологической защите дорожного полотна

автомобильных дорог от эрозии................................................ 92

3 8 Противоэрозионные агротехнические приемы на водосборах................................................................................ 97

Глава 4. Типы дорожных ландшафтов Оренбуржья и

обоснование противоэрозионных мероприятий..................................................103

4.1 Принципы и обоснование генетических признаков типов дорожных ландшафтов............................................................................................................................103

4.2 Классификация дорожных ландшафтов..............................................................106

4.3 Типы дорожных ландшафтов..............................................................................................110

Выводы и предложения......................... ........................................................................129

Библиографический список использованной литературы....................131

Приложение............................... ................................................139

Введение

1.1 Актуальность проблемы.

Интенсивное дорожное строительство в нашей стране началось в 30-х годах с развитием отечественного автомобильного производства. Наибольший размах оно получило в 70-80-х годах. В это время в Российской Федерации протяженность дорожной сети увеличилась на 150 тыс. км., в том числе с усовершенствованным покрытием на 100 тыс. км.

И на сегодняшний день, несмотря на переживаемые страной экономические трудности, процесс формирования и совершенствования дорожной сети продолжается.

Известно, что эффективность использования автомобильного транспорта в значительной мере зависит от технического состояния дорог, от природных условий местности. Многообразие последних, а также степень капитальности дорог предопределяет широкий спектр факторов, влияющих на условия строительства и функциональное состояние автомобильных дорог в стране. К ним относятся: рельеф, геологическое строение и почвенный покров, климат, гидрологические, гидрогеологические и тектонические условия, растительность. Все эти факторы на фоне хозяйственной деятельности могут создавать специфические условия, в которых порою возни-, кают процессы, негативно влияющие на функциональное состояние автомобильных дорог и экологическую обстановку на прилегающих к ним землях.

Обследование дорожной сети Оренбургской области позволяет сделать вывод о глубоких преобразованиях естественных ландшафтов в результате дорожного строительства. Как справедливо отмечено в рецензии B.C. Порожнякова на работу Н.П. Орнатского "Автомобильные дороги и охрана природы", "Автомобильные доро-гл которые относятся к разряду линейных сооружений, оказывают

особенно существенное влияние на окружающую среду... Дорога можзт активизировать или нейтрализовать неблагоприятные природные процессы типа эрозии, дефляции, заболачивания местности, проявления карста, образования или исчезновения селевых потоков, оползней, обвалов и т.д." (Орнатский, 1982, с. 4). В Оренбургской облгсти нами отмечены следующие процессы, влияющие на поч-зенгый покров придорожной полосы и приводящие к деформации или разрушению земляного полотна и инженерных сооружений: оползни, оплывины, просадки, осыпи, обвалы, карст, суффозия, заболачивание, засоление, дефляция, песчаные заносы, русловые троцессы, эрозия. Их классификация представлена на рис 1. Влияние этих процессов на функционирование автомобильных дорог зесьма разнообразно и приурочено зачастую к различным элементам дорожных конструкций, а также к разным районам. Так, напри-viep^ обвалы характерны для горного Урала, песчаные заносы мож-io встретить на проселочных дорогах юга и юго-востока области ^дохины p.p. Илека и Ори). Карст также неповсеместен, а встречается лишь там, где распространены достаточно растворимые породы - сульфатные, сульфатно-карбонатные, карбонатные. Дефляция наносит ущерб дорожному хозяйству лишь на юге области, на проселочных дорогах. Необходимо отметить, что здесь ветровая эрозия на дорогах нередко сопутствует водной. Сильными ветрами производится выдувание мелкозема из колеи не только летом, но и в малоснежные зимы. А в углубляющихся колеях в период снеготаяния и редких, но интенсивных ливней формируются водные потоки. Иными словами, дефляция и эрозия как почворазрушающие процессы взаимно дополняют и усиливают друг друга.

Существенный ущерб народному хозяйству и прилегающим землям наносят и русловые процессы. В отдельные многоводные годы (в частности, 1993, 1994 г.г.) в Оренбургской области русло-

рис. 1 Процессы, разрушающие автомобильные дороги и приводящие к деградации земель транспорта на Южном Урале.

Под действием воды

Под действием гравитации

Под действием ветра

<и

к о

03 м

« СЗ

о со

« <и Оч <о §

С о о Н

Пересыхающие

я Й

X а>

§ К

Физико-химическая

е,

выми процессами в период половодья был разрушен ряд мостов на притоках Урала и Сакмары.

Эрозия почв и грунтов сопутствует дорожному строительству практически во всех районах области, оврагообразование же в наибольшей степени проявляется и наносит ущерб в степной зоне на дорогах 1У-У технической категории. Здесь суммарная протяженность оврагов и промоин в придорожной полосе достигла нескольких сот километров, а отдельные овраги достигают длины 2,7-2,9 км. На отдельных участках дорог Акбулакского, Беляевского и дру- ^ гкх районов промоины и овраги в кювет-резервах тянутся с небольшими перерывами на протяжении нескольких километров. Порою в период интенсивного снеготаяния разрушаются водопропускные железобетонные трубы и прилегающие участки земляного полотна. Ущерб, наносимый эрозией в придорожной полосе, значителен и многосторонен. Для работников дорожных служб он выражается, прежде всего, в необходимости ремонта водопропускных сооружений, дорожного полотна, засыпки промоин на его откосах, рекультивации оврагов и иных работ. Автотранспортные хозяйства и грузополучатели терпят убытки вследствие усложнения путей и уд; ииения сроков поставки. Для агропредприятий главный ущерб заключается в деградации земель, прилегающих к автомобильным дорогам.

Порою оврагообразование, зародившееся в придорожной полосе переходит на сельскохозяйственные угодья, а размытым грунтов земляного полотна засоряются нижележащие по отношению к дороге посевы.

Возвышающееся над окрестностью дорожное полотно, многочисленные инженерные сооружения, придорожные лесонасажде-н.1; существенным образом изменяют рельеф, почвы, растительность, гидрографическую сеть территории, по которой проклады-

вается трасса дорог, формируют особый микроклимат. С течением времени на этой территории возникают специфические природно-техиогенные образования - дорожные ландшафты. В 1998 г. в ведении госпредприятия "Оренбургавтодор" находилось более 13,5 тыс. км. территориальных и федеральных дорог. С учетом прилегающих к трассе земель, на которые распространяется влияние строительства и эксплуатации автомобильных дорог это составляет территорию более шестидесяти тысяч гектар. Следует также учитывать линейность, разветвленность и непрерывность дорог, комплексность их Бездействия на существующие ландшафты.

Экологическая ситуация усугубляется тем обстоятельством, что дорожное строительство более интенсивно ведется на самых обжитых, густо населенных и ценных с сельскохозяйственной точки зрения землях. В работах Бабкова В.Ф., Орнатского Н.П., Платонова А.П , Евгеньева И.Е. предлагается ряд технических решений но защите инженерных конструкций и насыпи дорожного полотна от таких негативных процессов как эрозия, оползни, заболачивание. Однако работ по комплексному изучению воздействия дорожного строительства на ландшафты Оренбургской области, а также исследований по преодолению возникающих негативных последствий до сего времени не проводилось.

1.2 Цель и задачи исследований.

Цель данной работы - исследовать изменения, происходящие в природно-техногенных комплексах в процессе строительства автомобильных дорог. Определить основные закономерности формирования дорожных ландшафтов. Установить в придорожной полосе особенности протекания эрозионных процессов и предложить меры по их минимализации и предупреждению. В связи с вышеизложенным решались следующие задачи:

1. Изучить изменения, происходящие под воздействием дорожного строительства в рельефе, почвенном покрове, растительности, микроклимате, водном режиме ландшафтов.

4. Произвести типизацию дорожных ландшафтов Оренбуржья по степени эрозионной опасности с разработкой противоэрозионных мероприятий для каждого из типов.

1.3 Объект исследования.

* В Сак марс ком районе Оренбургской области - на дороге Сакма-ра-Каменка.

а В Соль-Илецком районе Оренбургской области - на дороге Оренбург-Акбулак.

В соответствии с принятым физико-географическим районированием (Атлас Оренбургской области, 1993 г. с.20) первый участок расположен в Сакмаро-Юшатырьском грядово-холмистом районе С а к ар о • П р и у р ал ь с к о г о холмисто-увалистого округа степной провинции Высокого Заволжья, второй в Хобдинском холмисто-равнинном районе Илекско-Хобдинского холмисто-равнинного округа Северо-Прикаспийской южно-степной провинции.

1.4 Методы исследований.

В процессе работы использовались различные методы, получившие распространение в ландшафтоведении, почвоведении и агрохимии, гидрологии, метеорологии, в том числе маршрутный, сравнительно-аналитический, стационарный методы работы на ключевых площадках. Линейность дорожных ландшафтов обусловливает использование такого специфического метода, как метод трансект; изменение климатических элементов в дорожных ландшафтах изучалось путем организации микроклиматических наблюдений.

1.5 Научная новизна исследований.

Впервые проведены комплексные ландшафтные исследования на землях Оренбургской области, нарушенных дорожным строительством Установлено, что па дорожные ландшафты оказывают свое отрицательное воздействие такие явления, как дефляция, оползни, просадки, суффозия, заболачивание, вторичное засоление и др. Наибольший ущерб дорогам и прилегающим территориям в пределах Оренбургской области наносят эрозионные процессы, разрушающие дорожное полотно с твердым покрытием, водопропускные сооружения, прочие инженерные конструкции.

1. Снижение противоэрозионной устойчивости почвогрунтов под влиянием дорожного строительства.

2. Преобразование в процессе строительства дорог гидрографической сети, в результате -гего искусственно увеличиваются водосборы и во время выпадения ливней и снеготаяния в кювет-резервах концентрируются водные потоки.

3; Формирование снежного покрова в 3-5 раз более мощного, нежели на прилегающих территориях. -

4. Более интенсивное снеготаяние, обусловленное специфическим микроклиматом придорожной полосы.

Проведено типологическое районирование дорожных ландшафтов Оренбургской области для целей дорожного строительства. Выделено 8 типов дорожных ландшафтов в зависимости от потенциальной эрозионной опасности в конкретных природных условиях и 3 типа в зависимости от капитальности инженерных сооружений (от технической категории автомобильной дороги). Обоснованы противоэрозионные мероприятия для каждого выделенного типа дорожных ландшафтов дифференцированно как для дорожных служб, так и для сельскохозяйственных предприятий.

1.6 Практическая значимость и реализация результатов работы.

Результаты исследований использовались автором при написании курса лекций "Охрана окружающей среды" для студентов специальности "Строительство автомобильных дорог и аэродромов" ОГУ. Они переданы госпредприятию "Оренбургавтодор" в виде отчетов по хоздоговорной теме: "Защита автомобильных дорог Оренбургской области от эрозии" NN госрегистрации 79013297, 01829028645 Внедрение их в производство дало за 1989 г. экономический эффект 104,6 тыс. руб.

1.7 Апробация работы.

Материалы диссертации докладывались на третьей Всесоюзной научной конференции "Закономерности проявления эрозионных и русловых процессов з различных природных условиях" (Москва, 1981г.), на Всесоюзной научной конференции "Исследование русловых процессов для практики народного хозяйства" (Москва, 1983 г.). Н; Всероссийской выставке-конференции "Рациональное

ИСПОЛЪЗОВсШ И 6 природных ресурсов (Томск, 1984г.) представленная экспозиция ' Защита автомобильных дорог от эрозии на Южном Урале" отмечена дипломом III степени. По итогам межотраслевого конкурса Оренбургского областного совета НТО (Оренбург, 1985г.) "Лучшее предложение по охране окружающей среды" работа "Дорожное строительство и охрана природы на Южном Урале" получила диплом I - степени.

Материалы исследований докладывались и обсуждались на конференциях "География, экономика и экология Оренбуржья", 1994г., "Оптимизация природопользования и охрана окружающей с]эеды Южно-Уральского региона", 1998. По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ.

1.8 Объем и структура работы.

Диссертация изложена на 142страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав, зыводов и рекомендаций. Работа содержит 25 - аблиц, 8 рисунков и приложение. Библиографический список состоит из 161 наименования, в том числе 22 на иностранном языке.

Считаю своим долгом выразить искреннюю благодарность за научное руководство при выполнении диссертационной работы доктору биологических наук Александру Михайловичу Русанову.

Автор также глубоко благодарен ныне покойным члену-корреспонденту АН СССР Александру Степановичу Хоментовско-му. профессору Георгию Николаевичу Лысаку и профессору Анатолию Дмитриевичу Орлову за ценные советы и пожелания в ходе работы над диссертацией.

Глава 1. Состояние вопроса

Отдельные стороны рассматриваемого вопроса получили отражение в трудах отечественных и зарубежных ученых. В зависимости от практических задач и научных интересов каждых из них рассматризал те или иные аспекты. Первые научные сообщения на

эту тему находим в дорожных изданиях.

1.1 Одной из первых опубликованных в России работ, в которой отражалось влияние дорог на проявление эрозии б

Информация о работе

Смирных, Анатолий Григорьевич
кандидата биологических наук
Оренбург, 1998
ВАК 11.00.11

Диссертация

Пути преодоления негативных последствий воздействия дорожного строительства на ландшафты Оренбургской области - тема диссертации по географии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы