CC BY
35
АРИДНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ, 2009, том 15, № 2 (38)
^ОТРАСЛЕВЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОСВОЕНИЯ ЗАСУШЛИВЫХ ЗЕМЕЛЬ—==—
УДК 631.421:528.9 (470.67)
ДИСТАНЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ ДАГЕСТАНА
© 2009 г. Н.В. Стасюк*, Е.П. Быкова*, М.З. Залибекова**, А.К. Саидов**
*
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия, 119992 г. Москва, Воробьевы горы, МГУ, факультет почвоведения
**
Прикаспийский Институт биологических ресурсов ДНЦ РАН Россия, 367025 г. Махачкала, ул. Гаджиева, 45, E-mail: pibrdncran@iwt.ru
Реферат. Рассмотрены результаты многолетнего использования материалов аэрофото- и космосъемки в почвенной и почвенно-тематической картографии, оценке состояния сельскохозяйственных угодий Дагестана, почвенно-экологическом районировании, оценке деградации почв и оперативном почвенном мониторинге.
Ключевые слова: гидроморфные, космосъемка, дистанционные, деградационный, опустынивание, мониторинг, дешифрирование, земельные ресурсы, эрозия.
Главная особенность почвенного покрова Дагестана - выраженные временные изменения, оцениваемые как деградация, обусловленные засолением, опустыниванием, дефляцией и водной эрозией. В связи с тем, что региональный почвенный мониторинг в Дагестане пока не внедрен, необходима актуализация последних почвенных и почвенно-тематических карт с использованием дистанционных материалов. Крупномасштабное картографирование почвенного и растительного покрова Дагестана на основе материалов аэрофотосъемки по распоряжению МСХ Дагестана ведется с 50-ых годов прошлого века, а с конца его - с использованием материалов космосъемки. Крупномасштабные геоботанические карты всей территории Терско-Кумской низменности и приморских участков других низменных районов составлены на площадь более 1.5 млн. га, а для гидроморфных ландшафтов, используемых в основном под орошаемое земледелие, на площадь более 500 тыс. га. Кроме того, имеются крупномасштабные почвенные карты, карты засоления, агроэкологические и агромелиоративные карты. На основе обобщения крупномасштабных карт и также с использованием дистанционных материалов, составлены "Карта растительности Дагестанской АССР" (Чиликина и др., 1962) и "Почвенная карта Дагестанской АССР "(Молчанов и др., 1987).
Использование в качестве картографической основы материалов аэрофото- и космосъемки открыло огромные перспективы в исследовании земель Дагестана - изучаются временные изменения почвенного покрова и типа фитоценозов, проведен количественный анализ динамики почвенного покрова гидроморфных ландшафтов, дана оценка его деградации, составлен прогноз изменений на будущее, на основе наземной съемки отработаны дешифровочные признаки оценки состояния земельных и почвенных ресурсов Дагестана.
Актуализация почвенных и почвенно-тематических карт ведется на основе тех же дешифровочных диагностических признаков, с учетом которых составлялись предшествующие карты. В настоящей работе мы рассмотрим результаты многолетнего использования в Дагестане материалов аэрофото- и космосъемки в почвенной и почвенно-тематической картографии, оценке состояния с/х угодий, почвенно-экологическом районировании, оценке деградации почв и оперативном почвенном мониторинге.
Оценка состояния сельскохозяйственных угодий
В низменном Дагестане земли используются в орошаемом земледелии как пастбища и сенокосы. Применение аэрофотоматериалов при крупномасштабной наземной съемке позволило достоверно дешифрировать состояние сельскохозяйственных угодий, определять эффективность мелиоративных и агрономических мероприятий в сельском хозяйстве (Федоров, Стасюк, 1975).
Наиболее продуктивными являются вейниковые, тростниково-вейниковые и тростниковые ценозы (25-30 ц/га) на незасоленных и слабозасоленных луговых и лугово-болотных почвах. Они расположены в плавнях Кумы по границе с Калмыкией, в нижних течениях рукавов Терека - Каргалинский прорыв, Таловка, Кардонка, Средней, Бороздинской Прорвы. Тон аэрофотоснимков участков, занятых указанными ценозами, равномерный темно-серый. По мере увеличения засоления почв уменьшается проективное покрытие рассматриваемых ценозов, в их составе появляются угнетенные формы растений, внедряются солеустойчивые виды растений - солончаковая полынь, ажрек, франкения и солянки. Урожайность таких ценозов на среднезасоленных луговых почвах составляет 1015 ц/га. Фототон аэрофотоснимков однородный серый. Эти сенокосы расположены по побережью Каспийского моря и в обширных высыхающих озеровидных депрессиях Ногайской степи и дельты Терека.
Урожайность сенокосов на сильно засоленных луговых почвах не превышает 10 ц/га, растительный покров их изреженный злаково-солончаково-полынный с примесью однолетних и многолетних солянок. Тон аэрофотоматериалов светло-серый с точечно-мелкопятнистой фактурой. Основные, массивы таких сенокосов расположены в дельте Терека. К 70-ым годам прошлого века площади высокоурожайных сенокосов северного Дагестана резко сократились в связи с обсыханием побережья Каспийского моря и увеличением засоления почв. После 1978 года в связи с трансгрессией моря начался новый этап заболачивания низменного побережья.
Основные пастбищные угодья Терско-Кумской низменности - массивы злаково-полынных и эфемерово-полынных ценозов. В дельте Терека их площадь незначительна, они приурочены к древней западной части аллювиальной равнины. Урожайность этих ценозов колеблется от 3 до 8 ц/га сухой поедаемой массы; цвет аэрофотоснимков светло-серый равномерный. Несоблюдение пастбищных нагрузок привело к замене основных высокоурожайных видов растений на менее продуктивные виды, а также к внедрению пастбищных сорняков и солянок. На почвах легкого механического состава при этом появляются участки, лишенные растительного покрова которые часто подвергаются ветровой эрозии. Изображение на аэроснимках сильно сбитых участков пастбищ имеет белесый фототон с точечно-пятнистой фактурой. Участки с признаками пастбищной дигрессии на обследованной территории составляют более 50% от общей площади пастбищ. Особенно в плохом состоянии находятся травостой скотопрогонов, водопойных площадок и массивов песков Терско-Кумской низменности.
Аэрофотоматериалы орошаемых массивов пашни с густым покровом культурных растений имеют серую окраску с хорошо дешифрируемыми элементами оросительных и дренажных систем. Тон аэрофотоснимков высокопродуктивных садов и виноградников также серый, но с точечно-линейной текстурой, обусловленной линейной ориентацией рядов посадок. Ухудшение агромелиоративного состояния плодово-ягодных насаждений и пашни хорошо дешифрируется по изменению окраски их аэрофотоотображения. При прогрессирующем засолении почв этих сельскохозяйственных угодий окраска аэроснимков светлеет. При появлении пятен солончаков исчезает равномерность тона аэрофотоснимков. Они приобретают неравномерную пятнистую светло-серо-белую окраску.
Наземное почвенное картографирование на основе аэрофотоснимков выявило
значительные площади засоляющейся пашни, садов и виноградников, но отсутствие заболачивания в результате орошения. Засоление усилилось в восточных и северных участках дельты Терека. Здесь интенсивно засоленных с/х угодий более 65%. Главная причина - плохое состояние дренажных систем, эффективность работы которых также успешно устанавливается по окраске аэроснимков. Интенсивное рассоление почвенной толщи сопровождается увеличением интенсивности серых тонов окраски аэрофотоснимков и, наоборот, наличие у дренажных систем контуров белой и белесой окраски свидетельствует о плохой работе дрен. По этим признакам установлено, что некоторые дренажные системы функционируют неудовлетворительно в связи с заиливанием ложа дрен, разрушением откосов каналов и зарастанием их сорной водной растительностью.
Тематическое районирование и дешифрирование почв
Работами многих ученых и целым рядом методических пособий показана высокая точность и экономичность почвенно-картографических исследований с применением аэрофотоматериалов. Особенно целесообразно применение при районировании и картографировании слаборасчлененных территорий, каким является низменный Дагестан, но со сложным почвенным покровом (Федоров, Стасюк, 1971; Федоров и др., 1996).
Топографические материалы здесь не позволяют с достаточной достоверностью выявить закономерности пространственной организации почвенного покрова. Применение аэроматериалов позволяет устанавливать закономерности распределения почв аллювиальных и приморских равнин, определять структуру их почвенного покрова, диагностировать на качественном уровне характер и степень засоления почв в естественном состоянии и при антропогенном воздействии. Незаменимы дистанционные материалы и при картографировании почв горных районов Дагестана, труднодоступных и сложных в связи со сложными рельефными условиями (Федоров, Стасюк, 1971; Молчанов и др., 1987).
Подробно рассмотрим прямые и индикационные дешифровочные признаки состояния почвенного покрова (и качественные, и количественные), которые необходимо учитывать при автоматизированной обработке аэрофото и космоснимков.
В пределах дельты Терека по условиям почвообразования и составу почвенного покрова выделяются два почвенно-экологических района: приморский и аллювиальный, породы и почвы которых имеют устойчивые диагностические аэрофотопризнаки.
Район аккумулятивно-морских равнин - восточная часть дельты, непосредственно примыкающаяся к Каспийскому морю, плоская приморская равнина с незначительными перепадами высот (0.2-1.5 м). Почвообразующие породы - морские легкие отложения повышенных элементов рельефа, песчаные отложения лагун, песчаные массивы кос и террас, отложения тяжелого гранулометрического состава. Аналогичные породы характерны большей части Терско-Кумской низменности. Состав почвенного покрова района и трех его подрайонов представлен в таблице 1 (Стасюк, 2005).
Легкие отложения повышенных элементов рельефа приурочены к морским валам (бурунам). Это длинные (до 1 км) полосы с плоскими вершинами, ширина их 40-80 м, высота не более 1.0 м; они служат почвообразующими породами слаборазвитых и слабозасоленных светло-каштановых почв, сформированных под изреженным покровом эфемерово-полынных ценозов. На аэрофотоснимках они хорошо дешифрируются по параллельному расположению по отношению к береговой линии моря, а также по ровным границам. Окраска снимков однородная, светло-серая.
Песчаные отложения обсыхающих лагун - служат почвообразующими породами бугристых солончаков. Контуры их имеют овальную форму, преимущественно северовосточной ориентации, крупных массивов не образуют. Дешифрируются по мелкобугристой
поверхности и мелкоточечной фактуре аэроснимков на белом фоне, обусловленной разрозненными кустами сарсазана и селитрянки составляющими основной фон растительности этих почв.
Пески дешифрируются по меридиональному простиранию, бугристо-ячеистому характеру рельефа и ребристо-пятнистой фактуре снимков на белом фоне.
Таблица 1. Состав почвенного покрова (Стасюк, 2005). Table 1. The structure of the soil cover (Stasjuk, 2005).
Почвы Засоление
Подрайоны Годы Светло-каштановые реликтовогидроморфные г о (Я 0 1 о (Я а> т и о ка т Луговые Лугово-болотш Солончаки Г у о» 0 о- 1 и « а> w с О е В Е с о § W с о Й а> К M д о (Я а> р X к о о т К 0 1 § с о Сильно поверхнос засоленные Пространственная организация почвенного покрова
к о (Я № е е к к Е е Е е а> К к Е е т к о ■
Р А И О Н А К У М У Л Я Т И В Н О - М О Р С К И Х Р А В Н И Н
в 1 - 1990 - - 25 50 25 - - 75 25 Моногенные ареалы почв и
трансгрессив- болотно-солончаковые
ной деграда- комплексы (50%)
ционной 1970 - - 50 25 25 - - 75 25 Моногенные ареалы почв и
дифференци- болотно-солончаковые
ации комплексы (50%)
1990 - - 37.9 - 62.1 - - 37.9 62.1 Гидроморфно-солончаковые
в 2 - комплексы с высоким содер-
трансгрес- жанием солончаков и моно-
сивной генные ареалы солончаков (45%)
деградации 1980 53.4 46.6 53.4 46.6 Гидроморфно-солонча ковые комплексы и моногенные ареалы почв (30%)
1989 20.2 8.7 3.0 - 68.1 2.0 - 29.9 68.1 Полупустынно-древне-
в 3 - очагового гидроморфно-солончаковые
опустыни- комплексы (87%) с высоким
вания содержанием солончаков и моногенные ареалы почв
1969 21.2 10.1 4.0 64.7 2.2 2.5 30.6 64.7 Полупустынно-древне-гидроморфно-солончаковые комплексы (86%) с высоким содержанием солончаков и моногенные ареалы почв
В Приморском районе доминируют морские отложения тяжелого гранулометрического состава, занимающие обширные слабо дифференцированные участки. Форма участков лагунно-лиманная, ориентация преимущественно меридиональная, поверхность ровная, со слабым понижением к центру. На них формируются луговые почвы разной степени засоления и типичные солончаки. Слабозасоленные почвы развиты под вейниково-тростниковыми растительными ценозами. На аэроснимках они имеют равномерный темно-серый фототон. По мере увеличения засоления цвет снимков осветляется в связи с уменьшением покрытия травостоя и появлением угнетенных форм растений, а также солянковых ценозов. Различие аэроснимков слабозасоленных и сильнозасоленных луговых почв четкое, легко поддающееся дешифрированию. На тяжелых морских осадках солончаки
имеют повсеместное распространение в пределах этого района. Аэроснимки солончаков белые, с неравномерной точечной фактурой, обусловленной единичными экземплярами многолетних солянок; отличие от снимков других почв района четкое, контрастное. По характеру сочетания дешифрировочных признаков элементов почвенного покрова и строения территории в пределах приморского района выделяются три подрайона: северный -в 1, центральный - в 3 и южный - в 2 (табл. 1).
Плавневый северный подрайон (в 1) занимает северо-восточную часть дельты и восточную часть Терско-Кумской низменности и характеризуется малым возрастом и слабой дифференциацией рельефа. В нем повсеместное распространение имеют тростниковые ценозы. Почвенный покров - обширные нерасчлененные массивы слабо- и среднезасоленых луговых почв, болотных почв и солончаков, сформированых на однотипных слоистых озерно-болотных отложениях тяжелого гранулометрического состава. Дешифровочные признаки почвенного покрова - равномерный серый фототон на аэроснимке и размытые границы почвенных контуров.
Центральный (в 3) наиболее древний и наиболее сложный участок района с широким распространением полупустынных комплексов почв (светло-каштановых1, солончаков, луговых). На аэроснимке они имеют изображение в виде пятен светло-серого тона для светло-каштановых почв и белесых пятен солончаков. Дешифровочные признаки четкие, очень контрастные.
Почвенный покров южного участка (в 2) представлен луговыми средне- и сильнозасоленными почвами с солончаками. Степень выраженности признаков этих почв менее контрастная, чем в центральном районе, но достаточно четкая.
Аллювиальный район занимает наибольшую площадь дельты, отличается большим разнообразием литолого-геоморфологических условий почвообразования. Это аллювиальная равнина, с хорошо развитой современной и древней гидрографической системой. В пределах района по составу почвенного покрова и признакам на аэофотоматериалах выделяются четыре подрайона: новая дельта а 1, центральный а 2, северный а 3, западный а 4 (табл. 2).
Новая дельта (а 1) - южная часть аллювиального района, наиболее молодая. Здесь широко развиты современные аллювиальные процессы, связанные с интенсивной деятельностью мощной современной гидрографической сети Нового Терека. В растительном покрове доминируют злаковые (тростниковые, тростниково-вейниковые и вейниковые) ценозы со значительной примесью татарской лебеды. Солянковые ценозы редки в восточной части участка. Преобладают тяжелые аллювиальные осадки и глинистые отложения плавней. Повсеместно распространены нечетко дифференцированные комплексы луговых почв слабого и среднего засоления с незначительным участием луговых солончаков, ареалы которых единичны. Новая дельта имеет хорошо дешифрируемые признаки современных аллювиальных процессов (конусы отложения приносного материала, водотоки, старицы, плавни) в сочетании с признаками слабой дифференциации почвенного покрова (отсутствие четкой цветовой градации рисунка на аэроснимках, размытость границ почвенных контуров). Преобладающая окраска контуров на снимках равномерная серая соответствующая луговым почвам, с темно-серыми пятнами открытых водных поверхностей дельтовых водоемов. Серый фон снимков светлеет в восточном и южном направлениях в связи с увеличением степени засоления почв и появлением контуров солончаков.
Центральный подрайон а 2 занимает наибольшую площадь аллювиального района. Почвообразующие породы - аллювиальные отложения различного состава. Почвенный покров - луговые разной степени засоления; луговые солончаки и светло-каштановые почвы. Характерна также высохшая древняя гидрографическая система. Прирусловые валы ее
1 - здесь и далее светлокаштановые реликтово-гидроморфные почвы.
АРИДНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ, 2009, том 15, № 2 (38)
сложены легкими аллювиальными отложениями со светло-каштановыми почвами. Дешифровочные признаки - удлиненная ветвистая форма контуров светло-серого цвета, часто с мелкоточечной фактурой снимков, обусловленной единичными экземплярами тамарикса и лоха серебристого на равномерном фоне эфемерово-полынных ценозов. Засоление светло-каштановых почв слабое. Изменение окраски снимков при переходе к полойным зонам резкое, границы контуров сильно расчлененные, контрастные. Важный дешифровочный признак светло-каштановых почв и легких аллювиальных отложений -темная, узкая (10-25 м) осевая полоса вдоль контуров этих образований, соответствующая руслу водотока.
Таблица 2. Состав почвенного покрова (Стасюк, 2005). Table 2. The structure of the soil cover (Stasjuk, 2005).
Почвы Засоление
Подрайоны Годы р а> и в к м т 2 о л во <2 о (Я 0 1 о (Я л Лугово-болотные О Г у о» 0 о- 1 и Высокозасоленные П о (Я а> р X к о С Я Й № M о а Пространственная организация почвенного покрова
2 -д Ш о т мн р О ç te ©• Е го т о ш т о о (Я Е е О й о а к н а> w с О Й а> К о т К 0 1 з рэ о о Й а> X о M оо е » 2 е р н о о т И о
И е Е е о (Я Е е X Е е К Е е ■
Р А И О Н А Л Л Ю В И А Л Ь Н Ы Х Р А В Н И Н
1989 0.9 6.0 67.1 0.3 25.7 0.2 - 74.1 25.7 Гидроморфно-солончаковые
а 1 - комплексы с низким
деградацио содержанием солончаков и
нной моногенные ареалы почв (26%)
дифференц 1969 1.0 6.6 87.3 0.5 4.6 9.9 27.1 58.4 4.6 Моногенные ареалы почв и
иации пятнистости с гидроморфно-солончаковыми комплексами (15.2%;
1990 1.0 0.5 54.0 14.0 30.5 4.9 14.0 50.6 30.5 Моногенные ареалы почв и
а 2 - пятнистости с гидроморфно-
антропо- солончаковыми комплексами
генной (35%)
трансфор- 1970 1.0 0.5 66.4 2.2 29.9 12.3 10.0 47.8 29.9 Моногенные ареалы почв и
мации и пятнистости с гидроморфно-
деградации солончаковыми комплексами (23%)
1989 0.1 0.05 21.9 - 78.0 - - 22.0 78.0 Гидроморфно-солончаковые
а 3 - комплексы с высоким содер-
деградации жанием солончаков и моногенные ареалы солончаков (55%)
1969 0.1 0.05 31.5 68.4 0.2 39.5 68.4 Моногенные ареалы почв с гидроморфно-солончаковыми комплексами (40%)
1990 36.2 3.6 35.3 - 24.9 14.4 9.9 51.8 24.9 Моногенные ареалы почв и
а 4 - пятнистости с полупустынно-
очагового древнегидроморфно-солон-
опусты- чаковыми комплексами (39%)
нивания 1970 36.2 3.6 37.3 22.9 17.7 19.9 39.5 22.9 Моногенные ареалы почв и пятнистости с полупустынно-древнегидроморфно-солон-чаковыми комплексами (43%)
Полойные зоны подрайона сложены тяжелыми аллювиальными отложениями. Луговые почвы со слабым засолением с густым злаковым покровом имеют на аэрофотоснимках однородный, темно-серый фототон, а при среднем и сильном засолении этого же типа -серый фототон с мелкоточечной фактурой. Осветление окраски фотоизображения луговых почв при увеличении степени засоления обусловлено заменой злаковых ценозов злаково-солончаково-полынными и солончаково-полынно-солянковыми ассоциациями со значительно меньшим покрытием травостоя, чем первые. Луговые почвы средне- и сильнозасоленные формируются под изреженными кермеково-однолетнесолянковыми ценозами со значительной примесью солончаковой полыни и многолетних солянок. Массивы этих почв, как правило, имеют мелкие пятна солончаков. Снимки контуров их светло-серые с мелкопятнисто-точечной фактурой.
Луговые солончаки центрального подрайона распространены под однолетними солянками с многочисленными кустами солянки древовидной. Аэроснимки этих почв белесые с равномерной мелкоточечной фактурой. Солончаки с очень изреженным однолетнесолянковым растительным покровом, с многочисленными оголенными пятнами имеют осветленный фотон и нечеткие границы.
Северный подрайон а 3 характеризуется резким преобладанием в составе почвенного покрова в связи с бессточностью территории сильнозасоленных луговых почв и солончаков (табл. 2). Повсеместное распространение имеют полынно-солянковые и соляковые ценозы. Подрайон имеет аналогичные центральному дешифрирующие признаки почв, но резко отличается от последнего составом почвенного покрова (табл. 2). Общая окраска аэроснимков участка светло-серо-белесая. Несмотря на незначительную цветовую градацию аэроснимков, границы луговых почв и солончаков четкие, позволяющие достоверно дифференцировать почвенный покров по типовому составу и степени засоления отдельных его компонентов.
Почвенно-геоморфологическое своеобразие западного подрайона а 4 определяется его расположением в вершине древних Куру-Чубутлинской и Сулу-Чубутлинской гидрографических систем с четкой геоморфологической дифференциацией территории на прирусловые и полойные зоны, с обширными массивами песков и многочисленными старицами, сохранившимися до настоящего времени. Возраст (более 1000 лет) и глубокое залегание грунтовых вод способствуют широкому развитию здесь автоморфных почв с четкой, контрастной дифференциацией их типов, состава и свойств. Доминируют легкосуглинистые и супесчаные светло-каштановые почвы в сочетании с луговыми и солончаками тяжелого гранулометрического состава. Значительные площади занимают пески. Светло-каштановые почвы расположены на обширных прирусловых повышениях, луговые почвы и солончаки занимают пониженные участки полойных зон. Растительный покров светло-каштановых почв эфемерово-полынный, с незначительным участием ковыльных и ковыльно-полынных ценозов. Фототон их на аэроснимках светло-серый с мелкопятнистой фактурой, обусловленной неравномерным распространением и покрытием растительности.
Луговые почвы средне и сильно засолены, формируются под довольно густым покровом кермеково-злаковых ценозов с небольшой примесью однолетних солянок. На аэроснимках эти почвы имеют темно-серый фототон, границы контуров четкие, нерасчлененные.
Солончаки этого подрайона имеют аналогичные дешифровочные признаки с солончаками других участков аллювиального района. Отличаются от них более четкими границами и более четким, контрастным аэрофотоотображением. Растительный покров их однолетнесолянковый.
Основной дешифрировочный признак песков западного участка - широтное простирание их массивов, обусловленное преобладанием здесь ветров восточных румбов. Рельеф песков
бугристо-гривистый. Вершины бугров и грив лишены растительности. Поэтому они имеют на аэроснимках светлый фототон. Растительный покров межгривных понижений вейниково-тростниковый, с единичными экземплярами песчаной полыни. Межгривные понижения имеют светло-серый фототон с точечной фактурой. Общая окраска массивов песков на аэрофотоматериалах неравномерная, пятнистая светло-серо-белая.
Общие дешифровочные признаки подрайона - очень контрастный, четкий характер аэрофотоотображения. Преобладает светло-серый фототон, соответствующий светло-каштановым почвам, с темно-серыми пятнами луговых почв и белыми контурами солончаков.
Основные дешифрировочные признаки почв естественных условий формирования изменяются в условиях орошения. Форма их контуров приобретает резкие, угловатые очертания, соответствующие распределению оросительных и дренажных систем. Преобладающий фототон виноградников и садов - серый, с мелкоточечной полосчатой фактурой, бахчи имеют светло-серый тон с пятнистым и полосчатым рисунком. Почвы под пашней с покровом сельскохозяйственных культур имеют равномерную серую окраску с хорошо дешифрируемыми элементами мелиоративных систем. На аэроснимках эти участки белые, с прямоугольными границами используемых контуров почв. Цвет почв, затопленных водами при орошении, темно-серый, гомогенный.
Дешифровочные признаки вторичных луговых солончаков рассматриваемого участка -светлый, почти белый фототон, с тонкополосчатой светло-серой фактурой, обусловленной мелкими оросительными каналами.
Материалы космосъемки эффективны при определении интенсивности влияния трансгрессивно-регрессивных ритмов Каспийского моря на Дагестанском побережье. Сравнительный анализ разновременных космических снимков - 70-ых годов прошлого века (регрессия моря), 80-ых годов (начало трансгрессии моря) и первых лет XXI века (30-летнее трансгрессивное состояние Каспийского моря) позволил выделить ландшафты прямого, опосредованного и косвенного влияния моря на Терско-Кумской низменности. По космоснимкам четко и оперативно контролируется также перемещение песков.
Состав фитоценозов, засоление почв и дешифровочные признаки
Фитоценозы не только самый фотофизиономичный компонент наземных экосистем. Их состав по данным наземной съемки является надежным индикатором интенсивности засоления почв. Проведено сопряженное изучение связи глубины солевых выцветов в почвах, количества солей с составом фитоценозов и дешифровочными признаками в целях картографирования засоления почвенного покрова (Стасюк и др., 1999).
Основной тон изображения засоленного почвенного покрова пятнистый, созданный белесым и серым тонами различной текстуры.
Установлено, что прослеживается корреляция состава фитоценозов с глубиной засоления и количеством солей в слое 0-30 см. Солянковые фитоценозы при проективном покрытии поверхности почвы менее 30% в приморской зоне дельты диагностируют типичные солончаки, содержащие соли с поверхности, вероятное значение средних колебаний которых составляет 2.46±0.26. Солянковые фитоценозы при проективном покрытии поверхности почв более 50% также являются индикатором типичных солончаков, но вероятное значение средних колебаний солей в слое 0-30 см составляет 1.35±0.13%. Пятна, лишенные растительности, являются показателем самого высокого содержания солей в типичных солончаках в приморской части дельты, в вероятных пределах 4.05±0.67%. Сообщества тамарикса и солянково-злаковые фитоценозы при участии других ценозов диагностируют луговые солончаковые почвы, содержащие соли, залегающие ниже 5 см, среднее количество
которых варьирует в пределах средних и сильных степеней засоления, но превышает 1% при хлоридно-сульфатном и сульфатном химизме. Сообщества селитрянки по бугристым солончакам характерны при сульфатно-хлоридном и хлоридном химизма засоления почв песчаного и супесчаного гранулометрического состава.
Оперативный мониторинг деградации почвенного покрова
Рациональное использование почвенных ресурсов - это научно-обоснованное управление их плодородием с обязательной системой почвенного мониторинга, важным этапом которого является оперативная оценка динамики деградация почв. Оперативной оценкой обеспечивается не только быстрый контроль деградации почв по разновременным дистанционным материалам и разработанным дешифровочным признакам, но и дается оценка правильности или необходимости корректировки дальнейшего использования земель. Какие показатели наиболее полно диагностируют масштабы и интенсивность пространственной деградации почв и какие требования к ним предъявляются? Общие требования - объективность и интегральностъ отражения пространственных деградационных изменений почвенного покрова, хорошая индикация используемых показателей на аэрофото-и космоснимках и возможность с их помощью быстрой количественной оценки масштабов и интенсивности протекающих процессов деградации.
Как показали многолетние исследования, динамика деградации почвенного покрова гидроморфных ландшафтов Дагестана отражается динамикой площадей засоленных почв и солончаков.
Возможность использования динамики площадей солончаков в гидроморфных ландшафтах для контроля общей деградации их почвенного покрова нами показана на примере многолетних исследований в дельте Терека.
Относительные площади различных групп моногенных ареалов солончаков в подрайонах дельты различны, но отмечается рост в них относительных площадей ареалов солончаков определенной площади. Для всех подрайонов дельты характерен широкий размах вариации, исходя из показателей максимальных и минимальных значений, значительных линейных и квадратичных отклонений, коэффициентов вариации, которые составляют 26-42% по периодам наблюдений. Но в целом отмечается многолетний рост средней площади контура солончаков, особенно в комплексных участках. В подрайоне а 1 (табл. 2) это проявляется в формировании новых мелкоконтурных ареалов солончаков, в западной части подрайона а 2 -моногенных ареалов солончаков площадью менее 25 га, в его северной части - ростом крупноконтурных ареалов солончаков (более 100 га), подрайоне а 3 - также ростом крупноконтурных ареалов солончаков, в подрайоне а 4 - ростом среднеконтурных ареалов солончаков, в подрайоне трансгрессивной деградации в 2 - за счет мелкоконтурных ареалов солончаков, в подрайоне в 3 - нарастанием моногенных ареалов солончаков площадью 10025 га. Современными деградационными процессами охвачены почвы наименее засоленных в прошлом участков дельты - южного, юго-восточного и юго-западного, которые требуют постоянного контроля.
Таким образом, в целом, в гидроморфных ландшафтах общую относительную деградацию почвенного покрова можно определять масштабами участия солончаков -типичных, луговых, древнегидроморфных. Увеличение их площадей на разновременных аэрокосмоснимках свидетельствует об ухудшении экологического состояния почвенного покрова. При слабой деградации - солончаков в составе почвенного покрова отмечается 2530%, при средней - до 50% и сильной - более 50%. Однако, временным показателем интенсивности идущего засоления почвенного покрова являются темпы засоления - скорость увеличения относительных площадей солончаков за год. Они низкие, если составляют менее
0.2 % в год, средние - до 0.5% в год и высокие - до 1% в год (Стасюк, 2005). Темпы засоления почвенного покрова устанавливаются легко на основе сравнительного анализа разновременных аэрофото- и космоснимков, на которых солончаки, как мы отмечали, четко и уверенно дешифрируются.
Опустыниванием в основном охвачен почвенный покров Терско-Кумской низменности и древних участков дельты Терека. Диагностическими показателями являются: наличие в почвенном покрове участков с полной потерей биологической продуктивности - голых, пухлых, бугристых солончаков, очагов развеваемых песков и техногенных ареалов (Стасюк и др., 2004). Они также хорошо дешифрируются на дистанционных материалах. Выделяются три степени нарушения почвенного покрова в результате опустынивания. Опустынивание очаговое (слабое) характеризуется наличием 10-12 % площадей ареалов опустынивания. Нарастающее опустынивание (среднее) - 20-25% и площадное (сильное) - ареалы опустынивания суммарно занимают более 45% площади (прикумские пески и центральная часть Терско-Кумской низменности). На рассматриваемой территории имеются также участки, где очаги опустынивания занимают более 80% площади. Темпы опустынивания почвенного покрова - главный диагностический показатель интенсивности деструктивного процесса: слабые (низкие) равны 0.05-0.1% в год, средние - 0.2-0.3% в год и сильные - более 0.4% в год. Последний показатель рассчитан на основе имеющихся данных изменения площадей опустыненных земель в Терско-Кумской низменности за 38 лет: 13.7% - в 1962 году и 27.9% - в 2000 году (Чиликина и др., 1962). Первый показатель установлен по данным динамики опустынивания земель древних участков дельты Терека (увеличение на 5% их площади за 70 лет, что составляет скорость роста - 0.1% в год в XX веке).
Водная эрозия - интенсивный деструктивный процесс в почвенном покрове горного Дагестана. Горными непочвенными образованиями по данным середины 80-ых годов XX века (Молчанов и др., 1987) было занято 7.2% площади горной части. Это оползни, аллювиальные валунно-галечниковые отложения, выходы горных пород и осыпей, ледники, снежники. По современным данным дешифрирования космических снимков вдвое выросли в горах площади оползней, а впервые установленные площади сильноэродированных земель, почти полностью лишенных почвенного покрова, составили 23.2%.
Как видно, временные масштабы опустынивания и сильной эрозии почв в Дагестане близки, несмотря на различие геоморфологических и климатических условий, что свидетельствует об интенсивно текущих здесь деструктивных процессах в почвенном покрове. С диагностическими показателями темпов эрозионных нарушений почвенного покрова горных ландшафтов мы считаем при оперативной оценке показатель ежегодного изменения площадей непочвенных образований и площадей сильноэродированных земель.
При проведении оперативного регионального мониторинга необходимо контролировать также масштабы катастрофических разливов рек, площади затопления почв, которые стали частыми в конце XX и начале XXI века в Дагестане, а также
Проведенная оценка современной деградации почвенного покрова Дагестана показала, что орошаемые земли дельты Терека и Терско-Сулакской низменности характеризуются в целом слабой деградацией. В наименьшей степени подвержен опустыниванию почвенный покров западной части Терско-Кумской низменности. Максимально засолены земли приморских участков равнинного Дагестана, как и максимально деградированы - северной и центральной части Терско-Кумской низменности. Сильной эрозией с выходами горных пород отличается юг горного Дагестана и запад центральной части горного Дагестана. Но в целом, почвенный покров Дагестана сильно дифференцирован по степени деградации. Суммарно, в XX веке площади сильно деградированных земель в Дагестане в среднем удвоились (Стасюк, 2006).
При таких темпах деградации почвенного покрова имеется настоятельная необходимость
внедрения почвенного мониторинга, принципы проведения которого в Дагестане разработаны, его нельзя заменить только актуализацией карт. Во-вторых, использование почвенных ресурсов должно быть оптимально-экологическим - со снижением пастбищных нагрузок, улучшением травостоя пастбищ, реконструкцией инженерных оросительно-дренажных систем, сокращением площадей риса, снижением площадей отчуждения земель под элементы народохозяйственной инфраструктуры. Научно обоснованным должно быть также соотношение площадей сельскохозяйственных угодий.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Молчанов Э.К., Можарова Н.В., Стасюк Н.В. 1987. Почвенная карта Дагестанской АССР.
М 1:300 000. Изд-во: ГУГК СССР. Стасюк Н.В. 2005. Динамика почвенного покрова дельты Терека. Махачкала, Изд-во: ДНЦ РАН. 205 с.
Стасюк Н.В. 2006. Особенности вековых изменений почвенного покрова Дагестана
//Аридные экосистемы. № 29. Том 12. С. 16-26. Стасюк Н.В., Быкова Е.П., Буйволов Ю.А. 1999. Засоление почв и состав фитоценозов в
дельте Терека //Аридные экосистемы. № 10. Том 5. С. 48-51. Стасюк Н.В., Добровольский Г.В., Залибеков З.Г., Саидов А.К., Добрынин Д.В. 2004. Оценка деградации и опустынивания почвенного покрова северного равнинного Дагестана // Экология. Том. 113. С. 172-178. Федоров К.Н., Стасюк Н.В. 1971. Применение аэрофотоматериалов для оценки состояния с/х
угодий Северного Дагестана // Вестник МГУ. № 4. С. 84-90. Федоров К.Н., Стасюк Н.В. 1975. Аэрофотодешифрирование с/х угодий северного Дагестана.
Проблемы с/х науки в МГУ. С. 29-32. Федоров К.Н., Рущенко В.К., Жиров А.А., Саидов А.К., Стасюк Н.В. 1996. Методические рекомендации по оценке и картографированию земельных ресурсов Кизлярских пастбищ. Фонды Госкомзема Республики Дагестан. 44 с. Чиликина Л.Н., Шифферс Е.В., Волкова И.Н., Яруллина Н.А. 1962. Карта растительности Дагестанской АССР. М 1:650 000. Изд-во: АН СССР.
SPATIAL METHODS OF LAND RESOURCES ASSESSMENT IN DAGHESTAN
© 2009. N.V. Stasuk*, E.P. Bikova*, M.Z. Zalibekova**, A.K. Saidov**
*Moscow StateM.V. Lomonosov University Russia, 119992 Moscow, Vorobievy gory, MSU, faculty of soil science **Caspian Institute of biological resources DSC RAS Russia, 367025MAkhachkala, M.Gadjiev st., 45, E-mail: pibrdncran@iwt.ru
Abstract. The paper presents the results of long-term usage of aero- photo- space images materials in soil and soil-thematic cartography, assessment of agricultural state of lands in Daghestan, soil and ecological regionalizing, assessment of soil degradation and operative soil monitoring.
Keywords: hydro-morphic, space survey, spatial, degradation, desertification, monitoring, decoding, land resources, erosion.
