CC BY
84
АСТРАХАНСКИЙ ВЕСТНИК ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ
№ 4 (26) 2013. с. 110-113.
МНОГОЛЕТНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ВОДОЕМОВ В ЗАПАДНОМ ИЛЬМЕННО -БУГРОВОМ РАЙОНЕ ДЕЛЬТЫ ВОЛГИ ПО МАТЕРИАЛАМ КОСМИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ
Ирина Алексеевна Лабутина Географический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова
Герман Михайлович Русанов ФГБУ Астраханский государственный заповедник
Астраханская область, ильменно-бугровой район, водоемы
В статье рассмотрены вопросы изменения состояния водоемов западного ильменно-бугрового района Астраханской области
LONG-TERM CHANGES TO RESERVOIRS IN THE WEST ILMEN - MOUND AREA OF THE VOLGA RIVER DELTA BY MATERIALS SPACE SHOOTING
Irina Alekseevna Labutina Geographical Faculty of the Lomonosov Moscow State University
Herman M. Rusanov Astrakhan State reserve
Astrakhanskaya oblast, the west ilmen - mound area of the volga river delta
article contains information about how to change the State of reservoirs in the West ilmen - mound area of Astrakhan oblast
Знакомство с удивительной природой и уникальностью западного ильменно-бугрового района волжской дельты побудило нас провести серию исследований, не утративших, по нашему убеждению, важности и сегодня. Не вдаваясь в детали, можно указать, что еще в 80 -е годы прошлого века была разработана классификация и типология водоемов, по которой проведена их инвентаризация и дана оценка роли водно-болотных угодий как местообитаний птичьего населения [2, 3]. Своеобразие ландшафта западного ильменно -бугрового района получило отражение в методическом и учебном пособии по дешифрированию аэрокосмических снимков [1]. Для него разработан путеводитель для экскурсий с целью экологического просвещения [4]. В настоящей работе мы акцентируем внимание на многолетних изменениях состояния водоемов по материалам космической съемки. О том, насколько сегодня остра эта проблема, говорят, например, материалы недавно проведенной научно-практической конференции по вопросам водоснабжения западного ильменно -бугрового района [5].
Даже поверхностное знакомство с районом показывает, что для него очень характерно большое разнообразие ильменей и различие их по гидрологическому и гидрохимическому режимам. Здесь встречаются пресные, солоноватые и сильно минерализованные озера, дно которых нередко покрывают осадочные отложения солей. Многие из некогда существовавших ильменей пересохли и погребены песками. На архивных картах прошлого века на этой территории Прикаспия зеркало воды превышало участки суши. Поскольку ильмени, как правило, бессточные, то их гидрология и гидрохимия, в основном, определяются количеством воды, поступающей в них из протоков дельты или из устьевого пространства Каспийского моря. Как следствие, в средней и в северной частях района состояние водоемов зависит от характера сообщения ильменей с протоками и от высоты уровня в последних, а в южной - от характера сообщения с предустьевым пространством, силы и частоты нагонных ветров.
Целью настоящего сообщения явилось выявление изменений состояния ильменей за период с 80-х годов прошлого века до первого десятилетия текущего, путем сопоставления карт,
составленных по космическим снимкам. Основным источником при создании карт служили многозональные космические снимки: системы TM/Landsat 5 от 8 августа 1989 г. и системы TM/Landsat 5 от 14 июля 2006 г. и 14 мая 2007 г. В качестве дополнительных материалов использовали также снимки ETM+/Landsat 7 от 22 июня 2001 и 7 июля 2000 г. и многозональные фотографические снимки МК -4 от 18 августа 1984 г., а также космические снимки со спутника QuickBird, представленные в геопортале Google Earth. Не менее важным источником служили материалы полевых работ, в ходе которых составлялись описания состояний водоемов в точках, координаты которых определяли с помощью приемника спутникового позиционирования.
В качестве основного программного средства использовалась программная оболочка ILWIS (ITC, Нидерланды), свободно распространяемая в настоящее время. Важным достоинством системы является оптимальное сочетание возможностей собственно ГИС, обработки аэрокосмической информации и создания карт.
Предварительная обработка снимков включала геометрические преобразования (приведение к прямоугольной системе координат СК-42), создание синтезированных изображений в натуральной и искаженной цветопередаче. Для получения цветных изображений с более высоким пространственным разрешением при синтезе использовали не только зональные изображения, но и снимок панхроматического канала.
При разработке методики создания карт были опробованы методы автоматизированной компьютерной классификации, но они не дали вполне удовлетворительных результатов, поэтому были дополнены и откорректированы при визуальном дешифрировании, позволяющем использовать не только яркостные, но и косвенные (местоположение, связь с другими объектами) признаки. Так, соленые ильмени определяли по отсутствию сплошного бордюра тростниково-рогозовых зарослей и протоки, связывающей их с цепочкой других ильменей.
В результате были составлены карты на два периода - 1989 и 2006 гг., на которых удалось показать следующие типы ильменей:
пресные и слабосолёные (до 2 г/л) с прибрежными тростниково-рогозовыми зарослями: а) глубоководные, б) мелководные;
солёные (более 2 г/л), частично с прибрежными зарослями тростника или без них: а) глубоководные, б) мелководные, в) усыхающие с отложениями осадочной соли.
Кроме того, на картах показаны солончаки на месте временных водоемов, существующих только в периоды половодий и полностью пересыхающих в межень. В процессе составления карты появилась необходимость выделения ещё одного класса (характерного для севера территории) -ильменей, загрязненных промышленными стоками.
Далее было проведено наложение двух разновременных карт и выявление произошедших изменений. Для того чтобы сократить количество возможных сочетаний на результирующем изображении, легенда разновременных карт была упрощена. Процесс наложения карт выполняется программно, поэтому крайне важно было выявить так называемые фиктивные изменения, возникающие из-за разного рода неточностей и ошибок.
Итоговое содержание карты изменения ильменей с 1989 по 2006 гг. представлено в виде матричной легенды и включает следующие категории:
неизменившиеся ильмени: а) пресные, б) соленые, в) загрязненные и солончаки; ильмени, перешедшие в категорию пресных: а) из загрязненных, б) из солёных; ильмени, перешедшие в категорию соленых: а) из пресных, б) из солончаков; ильмени, перешедшие в категорию солончаков: а) из пресных, б) из загрязненных. Естественные процессы аридизации, дефицит воды и хозяйственная деятельность человека неизбежно влекут за собой деградацию водных местообитаний. О том, насколько остра эта проблема, наглядно свидетельствует созданные здесь в 60 -80-е годы прошлого века оросительнообводнительные системы, частично реконструированные в постсоветский период, а частично -заброшенные.
В различных частях ильменно-бугрового района масштабы изменений состояния водоемов неодинаковы. Анализ составленных карт, а также карта ильменей, составленная ранее по материалам аэрофотосъемки 1989 г. [3] позволили провести районирование территории. По
размещению и состоянию водоемов, а также по антропогенной нарушенности ландшафта и по характеру произошедших изменений выделены пять подрайонов: северный, восточный,
центральный, западный и южный.
Северный подрайон - самый небольшой по площади. В 1980-х годах в ильмени сбрасывались загрязненные промышленные стоки Астраханского целлюлозно -картонного комбината и завода резиновых изделий. Водоемы естественного питания находились в стадии отмирания. К 2006 г. состояние ильменей изменилось по причине закрытия промышленных предприятий. Около 60% от общего количества ильменей в этом подрайоне находятся на различной стадии засоления вплоть до превращения в солончаки. В настоящее время здесь ведется добыча соли. Более 25% ильменей не подверглись изменениям, а на 10% ильменей идет процесс самоочищения.
Южный подрайон отличается распространением, в основном, пресных и слабосоленых мелководных ильменей с плавневыми тростниково -рогозовыми зарослями. Для района характерна самая развитая сеть оросительно-обводнительных каналов с забором воды как из русловых водотоков дельты, питающихся из Бахтемира, так и из ильменей, мелиорированных под водохранилища. В рассматриваемый период наблюдалось некоторое увеличение площади пресных ильменей (около 20%). Более того, в одной из ранее сухих котловин появился новый ильмень, что, вероятно, связано с хозяйственной деятельностью человека. Однако около 10% ильменей продолжают засоляться.
Западный подрайон является переходным от ильменно-бугрового района к полупустынным ландшафтам. Железная дорога и автомагистраль перекрыли естественное питание многих водоемов, расположенных к тому же далеко от Волги, и они пересохли. Значительно сократилась площадь пресных ильменей. В 1989 г. здесь еще преобладали пресноводные или слабоминерализованные водоемы, а к 2006 г. количество пресных и соленых ильменей стало почти одинаковым. Остались неизменными 30% ильменей, и 33% солончаков. Около 30% озер находятся на различной стадии засоления, а 7% пересохли и не прослеживаются на снимках. В западном районе наблюдается увеличение площади солончаков, связанное и с сухостью климата, и с необводненностью территории.
Центральный подрайон - самый большой по площади и по числу ильменей, в основном, пресных и относительно глубоких, образующих густую сеть водоемов, преимущественно, постоянного или разового (в период весенне-летного половодья) питания, соединенных в широтном направлении межильменными протоками. Этим и объясняется тот факт, что состояние 75% ильменей (большинство из них пресные или слабоминерализованные), не изменилось в рассматриваемый период. В западной части подрайона наблюдается засоление озер (9%), что связано с их усыханием и засолением по причине того, что соединяющие их протоки заросли или высохли. По нашим наблюдениям, 16% ильменей в восточной и центральной частях подрайона подвержены опреснению.
Восточный подрайон по своему характеру ближе к собственно дельте, ее протокам, поэтому состояние 90% ильменей (почти все они пресные) здесь не изменилось. Процессы засоления практически отсутствуют (менее 1%).
Таким образом, изменения, произошедшие за период с 80 -х годов до 2006 г., носили разный характер. В западной и северной частях ильменно-бугрового района дельты Волги преобладают процессы опустынивания и засоления, тогда как в южной и восточной частях территории водоемы засоляются значительно меньше. В лучшем состоянии находятся водоемы центрального подрайона. Плохое водоснабжение всего района в последние годы сопровождается быстрым ухудшением состояния водоемов, снижением их биологической продуктивности, порождает нестабильность и приносит материальные потери.
В планах развития рассматриваемой территории, помимо основополагающих хозяйственных задач водоснабжения необходимо предусмотреть контроль состояния природных угодий, включая дистанционные методы слежения за состоянием природной среды. Данный район представляет большую ценность и как рефугиум диких животных, о чем свидетельствует недавнее включение большей его части в перечень водно-болотных угодий, имеющих международное значение как местообитаний птиц водного комплекса по Рамсарской конвенции (распоряжение Правительства
Астраханской области и Минприроды России от 14.10.2009 N 353 - Пр/57-р). Здесь также имеется ряд охраняемых природных территорий. Ильменно -бугровой район включен в перечень КОТР (ключевых орнитологических территорий РФ).
Литература
1.Лабутина И.А. Дешифрирование аэрокосмических снимков: Учеб. пособие для студентов вузов. - М.: Аспект Пресс, 2004. - 184 с.
2.Русанов Г.М. Классификация и типология водных местообитаний диких животных в дельте Волги, подстепных ильменях и Волго-Ахтубинской пойме // Особо охраняемые природные территории бассейна Волги (материалы к рабочему совещанию, Астрахань 20 - 21 апреля 1993г.). - Астрахань, 1993. - С. 36 - 40.
3.Русанов Г.М. Современное состояние водоемов западного ильменно-бугрового района дельты Волги // Бюлл. МОИП; отдел биологический. - 1994. - Т. 99, вып. 3. - С. 46 - 57.
4.Русанов Г.М. Экологический маршрут по западному ильменно-бугровому району. - Астрахань // Путеводитель по государственному природному заказнику “Ильменно-бугровой”/под общей редакцией Ю.С.Чуйкова / Издание 2-е. Издательство Нижневолжского центра экологического образования. - Астрахань, 2001. - С. 8-59.
5.Современное состояние водообеспеченности и пути оптимизации хозяйственной деятельности в зоне западно-подстепных ильменей. Материалы научно-практическиой конференции 31 мая 2011 года. - Пос.. Лиман, Лиманский район, Астраханская область. - 2011. - 204 с.
