Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Современные эрозионные процессы в степной и полупустынной зонах Западно-Казахстанской области

ВАК РФ 25.00.25, Геоморфология и эволюционная география

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Кабдулова, Гульжиян Аюповна

Введение

1. Условия развития эрозионных процессов

1.1. Общие сведения об исследуемой территории

1.2. Тектонические особенности исследуемой территории

1.3. Литологический состав горных пород

1.4. Рельеф

1.5. Климат

1.6. Гидрографическая сеть и гидрологический режим

1.7. Почвы и растительность

1.8. Хозяйственная деятельность человека

2. Исходный материал и методы его обработки

3. Плоскостная эрозия на сельскохозяйственных землях

3.1. Степень эродированности почв в степной и полупустынной зонах

3.2. Степень снижения плодородия почв в степной и полупустынных зонах

4. Овражная эрозия

5. Плановые переформирования речных русел (на примере р. Урал)

6. Сток взвешенных наносов

7. Общая оценка интенсивности проявления эрозионных процессов Заключение

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Современные эрозионные процессы в степной и полупустынной зонах Западно-Казахстанской области"

Актуальность работы. Эрозия - один из наиболее интенсивных и широко распространенных геоморфологических процессов, наносящий значительный ущерб земельным ресурсам и в целом народному хозяйству. При решении задач природопользования, охраны и воспроизводства природных ресурсов особое значение приобретает защита земельного фонда от эрозии, в том числе - плоскостной, овражной и русловой. Борьба с эрозией ч является актуальной задачей, стоящей перед сельским хозяйством Республики Казахстан. Это полностью относится к Западно-Казахстанской области, которая выбрана в качестве территории исследования. Для эффективного осуществления практических противоэрозионных мероприятий необходимо детальное изучение современного распространения эрозионных процессов и условий их развития на данной территории.

В Западно-Казахстанской области в связи с освоением целинных земель, строительством дорог, промышленных объектов, гидротехнических сооружений за послевоенные годы можно было ожидать интенсивного развития эрозионных процессов. По данным почвоведов Западно-Казахстанского Государственного научно-производственного центра земельных ресурсов и землеустройства (ГДП ГосНПЦзема) и Западно-Казахстанского государственного университета (ЗКГУ) всего в области подвержено почвенной эрозии 3967,2 тыс.га земель, что соответствует 26,3 % их общего количества. Кроме того, плановые смещения русла р.Урала приводят к размыву населенных пунктов, дорог, трубопроводов и пр.

Все изложенное определяет главную цель работы - установление пространственных закономерностей развития плоскостной и овражной эрозии, оценка плановых переформирований русла р.Урал в конкретных региональных условиях территории Западно-Казахстанской области и на 4 примере этой области оценить в целом особенности проявления эрозионных процессов в семигумидной и семиаридной зонах.

Для достижения этой цели в работе решались следующие задачи.

1. Определение степени эродированности земель сельскохозяйственных угодий и оценка снижения плодородия почв за счет этого процесса в степной и полупустынных зонах Западно-Казахстанской области.

2. Выявление пространственных закономерностей распространения овражной эрозии на рассматриваемой территории.

3. Оценка плановых переформирований русла р.Урал.

4. Анализ стока взвешенных наносов рек как суммарного отражения интенсивности эрозионных процессов;

5. Оценка общей интенсивности эрозионных процессов в семигумидных и семиаридных условиях на примере Западно-Казахстанской области.

Методы исследования и основные исходные материалы. В процессе выполнения работы использовались картографические материалы и дешифрирование крупномасштабных аэрофотоснимков (АФС). Обработка полученных данных проводилась методами математической статистики с применением ЭВМ. Степень эродированности земель сельскохозяйственных угодий и степень снижения плодородия почв определялись расчетным методом в степной и о полупустынной зонах (детально на площади 10,2 тыс.км ). Дешифрирование крупномасштабных (1:25000, 1:10000) аэрофотоснимков (АФС) для изучения овражной эрозии выполнено на территорию площадью 26,8 тыс.км2. Плановые смещения русла Урала определялись по крупномасштабным (1:25000) картографическим материалам (1950-х г.г.) и АФС (1980-х г.г.). Данные по стоку взвешенных наносов взяты из фондовых материалов ЗапКазгидрометеоцентра и гидрологических ежегодников. Научная новизна. В процессе исследования эрозионных процессов в Западно-Казахстанской области получены следующие новые результаты: 5

1. Определена степень эродированности земель сельскохозяйственных угодий и степень снижения плодородия почв на контрольных участках степной и полупустынной зон Западно-Казахстанской области и дана оценка их различий.

2. Оценены основные показатели овражной сети, роль природных и антропогенных факторов в пространственной дифференциации овражной сети.

3. Для территории Западно-Казахстанской области составлена серия тематических карт: «Густота овражной сети», «Плотность вершин оврагов», «Карта плоскостного смыва», «Оценка неблагоприятного воздействия эродированности почв на производственный потенциал пашни», «Пастбищная нагрузка территории».

4. Определена величина плановых смещений русла р.Урал.

5. Проведено картографирование и районирование территории области по величине стока взвешенных наносов рек.

6. Дана оценка общей интенсивности эрозионных процессов в семигумидных и семиаридных условиях Западно-Казахстанской области.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Интенсивность эрозионных процессов, оцененная по степени эродированности почв, густоте овражной сети, по величине стока взвешенных наносов, в полупустынных условиях не является экстремальной. Она ниже, чем в степной зоне.

2. Основное влияние на развитие эрозионных процессов оказывают особенности рельефа, степень хозяйственной освоенности и внутригодовое распределение водного стока.

3. Благодаря широкому развитию легкоразмываемых рыхлых осадочных пород и достаточно большой водности на р.Урал (особенно в половодье) интенсивно развиты плановые русловые переформирования. 6

4. По совокупности различных показателей интенсивности эрозионных процессов выделяются, в пределах Западно-Казахстанской области, следующие эрозионные районы: а) южные отроги Общего Сырта; б) Предсыртовый уступ и северо-восточная часть Подуральского плато; в) северная часть Прикаспийской низменности и юго-западная часть Подуральского плато. Практическая ценность работы. Результаты исследований плоскостного смыва, овражного расчленения, плановых смещений русла дают конкретное представление о развитии эрозионных процессов в семигумидных и семиаридных условиях на территории Западно-Казахстанской области. Знание закономерностей и интенсивности эрозионных процессов в данных природных условиях позволяет предусмотреть соответствующие противоэрозионные мероприятия, способствующие более рациональному использованию земельных ресурсов и решению геоэкологических вопросов. Результаты наших работ используются при проектировании противоэрозионных мероприятий в ГДП ГосНПЦзем, а также в учебном процессе при обучении студентов специальностей «Управление земельными ресурсами и землеустройство» и «Земельный кадастр и оценка недвижимости».

Апробация исследований. Основные положения диссертации были представлены и обсуждены на международной научно-практической конференции «Образование и наука в современных условиях развития Казахстана: опыт, проблемы и перспективы», посвященной 70-летию Западно-Казахстанского государственного университета (Уральск, 2002), итоговых научно-практических конференциях Западно

Казахстанского государственного университета (Уральск, 1999-2002), на межрегиональной научно-практической конференции «География и региональные исследования» (Чебоксары, 2002). 7

Публикации. Общее количество опубликованных работ 17, из них по теме диссертации 7.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения и списка литературы из 96 наименований. Объем работы - 137 страниц, текст иллюстрирован 37 рисунками и 21 таблицами. Благодарности . Автор глубоко признателен за помощь в сборе материала директору Западно-Казахстанского ГДП ГосНПЦзем Г.З.Куанышеву. Автор выражает искреннюю благодарность научным руководителям докторам географических наук, профессорам Казанского

Заключение Диссертация по теме "Геоморфология и эволюционная география", Кабдулова, Гульжиян Аюповна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе всего вышеизложенного материала можно сделать следующие основные выводы.

1. Наибольшая степень плоскостного смыва наблюдается в пределах степной зоны Западно-Казахстанской области. Интенсивный смыв в этой зоне происходит в результате благоприятного сочетания для эрозии природных (максимальное, в границах области, количество атмосферных осадков, большая глубина вертикального расчленения в пределах Общего Сырта, широкое распространение легкоразмываемых горных пород) и антропогенных факторов (наибольшая распаханность, высокие пастбищная нагрузка и плотность населения). Меньшей степенью смытости характеризуется полупустынная зона. На уменьшение плоскостного смыва оказывают влияние природные (уменьшение годового количества осадков, увеличение сухости климата и широкое распространение водопроницаемых пород) и антропогенные условия (уменьшение в 2-2,5 раза распаханности территории, пастбищной нагрузки и плотности населения).

2. От величины плоскостного смыва зависит степень снижения плодородия почв. В степной зоне на склонах южных отрогов Общего Сырта степень снижение плодородия достигает 3 баллов, что является в экологическом отношении предкризисной ситуацией и требует неотложных мер по защите земель от плоскостной эрозии, а в пределах Предсыртового уступа - 2 балла, что является допустимым отклонением. В полупустынной зоне максимальное снижение плодородия достигает 2-х баллов (северной части), при среднем 1 балл.

3. Густота овражной сети в степной зоне достигает 1,5 км/км (при среднем значении 0,33 км/км ), в полупустынной зоне изменяется от 0,0 до

2 2 0,8 км/км и составляет в среднем 0,12 км/км . Здесь на 60,5 % территории

128 эрозия слабая и очень слабая (0,0-0,1 км/км2). Наиболее пораженными являются территории, примыкающие к понижениям на междуречных пространствах (район соров), к долинам рек Ащиозек, Малый и Большой Узени (густота овражной сети изменяется от 0,02 до более 0,5 км/км2 и занимает 23,1 % площади исследуемой территории).

4. Основными факторами, контролирующими густоту овражной сети, являются рельеф, поверхностный сток (в основном весенний), интенсивность ливневых осадков, состав горных пород, степень земледельческой освоенности территории.

5. Сопоставление плановых очертаний русла реки Урал по картографическим материалам 1950-х и аэрофотоснимкам 1980-х годов, показывают, что плановое переформирование русла происходят по всему исследуемому участку и в зависимости от геолого-геоморфологического строения, горизонтальные смещения изменяются от 0,0 до 23,7 м/год, составляя в среднем - 7,6 м/год.

6. Районирование территории по величине стока взвешенных наносов рек как показателя интенсивности всех эрозионных процессов, позволило выделить три района: а) южные отроги Общего Сырта; б) Предсыртовый уступ и северо-восточная часть Подуральского плато; в) северная часть Прикаспийской низменности и юго-западная часть Подуральского плато.

Величина среднегодового стока взвешенных наносов уменьшается

2 2 с севера на юг с 31 т/км год до менее 5 т/км год. В целом для юга степной и полупустынной (семиаридной) зон Западно-Казахстанской области характерен незначительный сток наносов (5-14 т/км2год), отражающий общую невысокую интенсивность эрозионных процессов.

129

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Кабдулова, Гульжиян Аюповна, Казань

1. Аристархова Л.Б. Процессы аридного рельефообразования. М.: Изд-во МГУ, 1971.- 175 с.

2. Атлас Казахской ССР. Природные условия и ресурсы. М.: ГУГК, 1982. Том 1. 82 с.

3. Бактыгулов А.Б., Кабдулова Г.А. Морфотектонические закономерности Северного Прикаспия. Уральск, 1996. 26 с.

4. Белоцерковский М.Ю., Топунов М.В. Об оценке эрозионно-экологического состояния пахотных земель европейской и азиатской территории России. // Эрозионные и русловые процессы. Под ред. Р.С.Чалова. М.: МГУ, 2000. Вып.З. С. 32-37.

5. Биогеоценотические основы освоения полупустыни Северного Прикаспия. Под ред. А.А.Роде. М., 1974. 207 с.

6. Воскресенский К.П. Сток в Южном Заволжье и Прикаспийской низменности. JI.: Гидрометиздат, 1953. 96 с.

7. Гельдыева Г.В., Веселова JI.K. Ландшафты Казахстана. Алматы: Гылым, 1992.- 176 с.

8. Гидрогеология СССР. Западный Казахстан. М.: Недра, 1971. Т. 35. 522с.131

9. Дедков А.П. Геоморфологические наблюдения в Центральном Казахстане. // Геоморфологические сообщения. Казань: Изд-во Казанского ун-та, 1975, 33-37 с.

10. Дедков А.П., Мозжерин В.И., Ступишин А.В., Трофимов A.M. Климатическая геоморфология денудационных равнин. Казань: Изд-во Казанского ун-та. 1977. 224 с.

11. Дедков А.П., Мозжерин В.И. Эрозия и сток наносов на Земле. Казань: Изд-во Казанского ун-та, 1984. 264 с.

12. Дедков А.П. Об интенсивности экзогенных процессов в семиаридной зоне // Количественный анализ экзогенного рельефообразования. Казань: Изд-во Казанского ун-та, 1987. С. 60-77.

13. Дедков А.П. Эрозия в аридных зонах. // Геоморфология, 1998. № 4 С. 312.

14. Дурасов A.M., Тазабеков Т.Т. Почвы Казахстана. Алма-Ата: Кайнар, 1981. -152 с.

15. Ермолаев О.П. Механизм эрозии и эрозия почв на склонах. // Географические системы: проблемы, моделирования и управления. Казань: Изд. Казанского ун-та, 1987. С. 148-149.

16. Ермолаев О.П. Изучение структуры эрозии в речном бассейне. // Количественный анализ экзогенного рельефообразования. Казань: Изд. Казанского ун-та, 1987. С. 100-107.

17. Ермолаев О.П. Пояса эрозии в природно-антропогенных ландшафтах речных бассейнов. Казань: Изд-во Казанского ун-та, 1992. 148 с.132

18. Жандаев М.Ж. Речные долины. Алма-Ата: Казахстан, 1984. 184 с. Западно-Казахстанская область за годы независимости: 1991-2001. Юбилейный сборник. Уральск, 2001. - 87 с.

19. Иванов В.В., Матвеев Б.В., Чернов А.В. Особенности развития речных излучин при изменении условий руслоформирования. // Геоморфология. 1983. №3. С. 71-78.

20. Иорданский А.И., Бельгибаев М.Е. Водная и ирригационная эрозия почв в Казахстане. Алма-Ата, 1979. 144 с.

21. Кабдулова Г.А. Рельеф, геология и полезные ископаемые. // Природа, населения и хозяйство Западно-Казахстанской области. Уральск: ЗКГУ, 1998. С. 27-41.

22. Кабдулова Г.А. Факторы, влияющие на эрозионные процессы в Западно-Казахстанской области. // Материалы научно-теоретической конференции. Уральск: ЗКГУ, 2001. С. 43-48.

23. Кинг Л. Морфология Земли. М.: Прогресс, 1967. 559 с.

24. Козменко А.С. Борьба с эрозией почв на сельскохозяйственных угодьях.

25. М.: Сельхозгиз, 1963. 206 с.

26. Костенко Н.Н. Основы стратиграфии антропогена Казахстана. Алма-Ата: Изд-во АН КазССР, 1963. 76 с.

27. Лилиенберг Д.А., СетунскаяЛ.С., Благоволин Н.С., Горелов С.К., Никонов А.А., Розанов Л.Л., Серебрянный Л.Р., Филькин В.А. Морфоструктурный анализ современных вертикальных движений Европейской части СССР. // Геоморфология, 1972. № 1.-С. 3-18.

28. Любимов Б.П. Геоморфологические особенности овражной эрозии в аридной зоне. // Геоморфология. 2002. № 1 18-25 с. Маккавеев Н.И. Русло реки и эрозия в ее бассейне. М.: Изд-во АН СССР, 1955.- 348 с.134

29. Мильков Ф.Н., Гвоздецкий Н.А. Физическая география СССР. М.: Высшая школа, 1986. 376 с.

30. Миронова Е.А. Овражность территории СССР. // Геоморфология, 1971. № 3.-С. 25 -35.

31. Москалев Г.Е., Таранов А.Г. Природа Уральской области. Саратов: Изд-во Саратовского ун-та, 1985. 80 с.

32. Овражная эрозия. // Под ред. Р.С. Чалова. М.: МГУ, 1989. 168 с. Овражная эрозия востока Русской равнины. Казань: Изд-во Казанского унта, 1990. - 142 с.

33. Парфенова А.Я. География сельского хозяйства Уральской области. Уральск, 1990. 107 с.

34. Петренко А.З., Ли К.А., Дебело П.В. Природа Уральской области и ее охрана. Уральск: Диалог, 1991. Т. 1. 149 с.

35. Православцев П.А. Гидрогеологические условия в области нижнего течения рек Б. и М. Узеней. Л.: Труды Ленинградского общества естествоиспытателей, 1924. Т. 39. Вып. 4. С. 121-134.135

36. Сафина Г.Р. Аномальные проявления эрозии и стока взвешенных наносов на востоке Русской равнины: Автореф. дис. . канд. геогр. наук: 25.00.25/ Казанский гос. ун-т. Казань, 2000. - 22 с.

37. Сельское хозяйство. Статистический справочник. Уральск: Управление статистики. 2001. 45 с.

38. Соболев С.С. Защита почв от эрозии. М.: Изд. сельскохозяйственной литературы, журналов и плакатов, 1961. 232 с.

39. Справочник по климату СССР. Температура воздуха и почвы. // Отв. ред. Канович У.Г. Д.: Гидрометеоиздат, 1966. Вып. 18. Часть II. 666 с. Справочник по климату СССР. Ветер. // Отв. ред. Ильиных Е.И. Л.: Гидрометеоиздат, 1967. Вып. 18. Часть III. - 668 с.

40. Справочник по климату СССР. Влажность воздуха, атмосферные осадки, снежный покров. // Отв. ред. Зайченко Т.Ф. Л.: Гидрометеоиздат, 1968. Вып. 18. Часть IV.- 550 с.

41. Структурно-геоморфологический анализ тектоники и перспективы нефтегазоносности Прикаспийской впадины. // Под ред. Проничевой М.В. М., 1971. 163 с.

42. Трофимов A.M. Морфометрические и морфографические методы в геоморфологии. Казань, 1965. 49 с.136

43. Уральская область. Физическая учебная карта. М 1: 600 ООО с 4-мя врезками. М.: ГУГК, 1971.

44. Фартушина М.М. Охрана почв и агропроизводственная характеристика. // Природа Уральской области и ее охрана. Уральск: Диалог, 1991. С. 92 -99.

45. Чалов Р.С. О классификации речных русел // Геоморфология. М.,1996. № 1,- 3-15 с.

46. Чалов Р.С. Типы русловых процессов и принципы морфодинамической классификации речных русел // Геоморфология. М., 1996. №1. 26-35 с. Чалов Р.С. Географические исследования русловых процессов. М.: МГУ, 1979. 232 с.

47. Шамшин А.С., Рубцов И.К. Преградить путь эрозии почв. М.: Колос, 1968. 96 с.

48. Швебс Г.И. Теоретические основы эрозиоведения. Киев-Одесса: Вища школа, 1981. 224 с.

49. Эрозия почв и борьба с ней. // Под ред. Панникова В.Д. М.: Колос, 1980. -367 с.