CC BY
62
АРИДНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ, 2010, том 16, № 4 (44), с. 25-29
=————— СИСТЕМНОЕ ИЗУЧЕНИЕ АРИДНЫХ ТЕРРИТОРИЙ -
УДК 631.4:627.8+551.435.126+911.52
ФОРМИРОВАНИЕ НОВОЙ ДЕЛЬТЫ РЕКИ ИЛИ В КАПЧАГАЙСКОМ
ВОДОХРАНИЛИЩЕ
© 2010 г. В. М. Стародубцев, В. А. Богданец
Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины 03041, Киев, ул. Героев Обороны, 15, vmstarodubtsev@ukr.net
Реферат. Рассмотрен процесс образования новой дельты реки Или при её впадении в Капчагайское водохранилище и формирование гидроморфных ландшафтов. Использование космических снимков Ландсат 5 и 7 позволило отобразить этот процесс во времени и в пространстве за период 1979 - 2009 гг. Дешифрирование космических снимков с помощью специализированного программного обеспечения позволяет определить площади вновь образующихся ландшафтов и диагностировать почвы и растительность объекта, которые уточняются наземным мониторингом. Образование новых дельт в крупных водохранилищах рассматривается как характерный для аридной зоны процесс. Ключевые слова: дельта, водохранилище, ландшафт, космический снимок.
Анализ проблемы
Сооружение крупных водохранилищ для развития гидроэнергетики, ирригации и других отраслей экономики имеет длительную историю, но особенно активно оно осуществляется в последние 100 лет во многих регионах мира. Многие крупные реки зарегулированы во всех природных зонах, но сильнее всего - в аридных и субаридных областях (Водохранилища мира, 1979; Стародубцев, 1986; Nilsson et al., 2005; UNEP, 2004), хотя активное противодействие этому процессу со стороны экологов и общественности нарастает (World Commission..., 2000). Влияние столь крупных водоемов на окружающую среду, в том числе и на почвенный покров, исследовано многосторонне (Водохранилища мира, 1979; Стародубцев, 1984, 1986; Starodubtsev et al., 2004). Тем не менее, один важный аспект взаимодействия водохранилищ и рек, на которых они созданы, оказался явно недостаточно оцененным. Это - формирование дельтообразных ландшафтов в месте впадения реки в водоем, особенно если твердый сток такой реки большой, что характерно для аридных регионов. Ранее этот процесс рассматривался в основном с позиций заиления водоема и уменьшения его ёмкости (Водохранилища мира, 1979; Nilsson et al., 2005), но фактически он оказался значительно разнообразнее и существеннее. При многих водохранилищах мира за десятилетия формируются фактически новые дельты с гидроморфными ландшафтами и своеобразным растительным и почвенным покровом. Именно такой процесс происходит, например, в водоемах Днепровского каскада (Стародубцев, Богданець, 2010), где прирост площади вновь образуемых дельтообразных ландшафтов по всему каскаду уже превысил 2000 га в год. Не менее актуален он и для Капчагайского водохранилища на реке Или (Казахстан) и многих водоемов Центральной Азии.
СТАРОДУБЦЕВ, БОГДАНЕЦ
Объект исследования и обсуждение результатов
Капчагайское водохранилище ёмкостью 28,1 км создано на р. Или для производства электроэнергии и развития ирригации в нижней части бассейна этой реки. Его наполнение началось в 1970 г. и продолжалось длительное время преимущественно в многоводные годы (рис.1).
Рис.1. Капчагайское водохранилище на реке Или (Казахстан). Fig l.The Kapchagay reservoir on the Ili River (Kazakhstan).
Вследствие зарегулирования стока р. Или во всей чаше водохранилища, особенно в его верховье, ежегодно накапливалось около 11 млн. тонн речных наносов (Стародубцев, 1985, 1986; Starodubtsev et al., 2004), а также значительный объем продуктов абразии берегов. Замедление скорости водного потока при впадении реки Или в водоем и накопление наносов в первые годы проявлялось преимущественно лишь в так называемой «регрессионной» эрозии русла (по Н.И. Маккавееву), простиравшейся до заброшенного курорта Аяккалкан. Но постепенно накопляющиеся наносы стали образовывать острова со своеобразными гидроморфными ландшафтами (рис. 2, 1979 год). Увеличиваясь и объединяясь между собой, подвергаясь постоянному переформированию руслом реки Или, особенно в весенне-летнее половодье, они стали создавать дельтообразную территорию, которую мы назвали «Капчагайской дельтой». Этот процесс протекал крайне неравномерно и зависел от изменчивости водного и твердого стока реки, использования водных ресурсов в китайской части бассейна, колебаний уровня водохранилища и других факторов. В 90-е годы он стал уже хорошо заметным (рис. 2, 1999 год), а в первое десятилетие 21 века даже резко ускорился. Используя космические снимки Ландсат-5 и Ландсат-7, мы имели возможность проанализировать формирование новой дельты во времени и в пространстве (рис.2, табл.1) и оценить скорость увеличения площади гидроморфных ландшафтов в пределах выделенного контура.
Рис.2. Динамика формирования Капчагайской дельты за 30-летний период (состояние дельты в 1979 году показано на топографической карте масштаба 1:100000, а в 1999, 2005 и 2009 гг. - на космических снимках Ландсат). Fig. 2. Dynamics of the Kapchagay delta formation for the 30-years period (state of the delta in 1979 is shown on the topographic map with scale 1:100000, and state in 1999, 2005, 2009 - on Landsat space images).
СТАРОДУБЦЕВ, БОГДАНЕЦ
Площадь дельты (с озерами и протоками) в 2009 г. составляла 11303,4 га, а площадь только гидроморфных ландшафтов (без учета водной поверхности) - 6497,3 га. Темпы прироста площади этих ландшафтов показаны в таблице 1.
Таблица 1. Динамика площади «Капчагайской дельты» за период 1979-2009 гг. Table 1. "Kapchagay delta" area dynamics for the period 1979-2009.
Дата космического снимка Площадь ландшафтов дельты, га Прирост площади, га Темпы прироста, га/год Общая площадь исследованного участка, га
1979* 436.1 - - 28313.7
1999-07-31 2836.1 +2400.0 120.0 28313.7
2005-06-21 5782.9 +2946.8 491.1 28313.7
2009-08-27 6497.3 +714.4 178.6 28313.7
*- использована топографическая карта масштаба 1:100000 за 1979 год.
Общие черты формирования ландшафтов здесь в целом соответствуют представлениям о единстве лито-морфо-генеза и почвообразования в дельтах (Боровский, Погребинский, 1958; Михайлов, 1998), а также изменениям дельт в процессе аридизации (Starodubtsev et а1., 2005). Но ячеистый рельеф и прирусловые повышения («прирусловые валы») здесь только образуются, поэтому в почвенном покрове низменных территорий преобладают (согласно нашим многолетним исследованиям эколого-генетических рядов изменений почв (Стародубцев, 1986; Starodubtsev et а1., 2004), болотные и лугово-болотные почвы под зарослями тростника (Phragmites australis, Ph.communis) и рогоза (Typha angustifolia). Большие площади в новой дельте занимает плавающая водная растительность на так называемых «субаквальных» почвах. И лишь на островах в восточной части дельты, сохранившихся незатопленными, распространены лугово-сероземные и луговые засоленные почвы. В целом на формировании ландшафтов «Капчагайской дельты» отражается также режим колебаний уровня водохранилища и активное переформирование берегов водоема (преимущественно северного берега). В тоже время, повышение территории дельты вследствие накопления наносов ведет к усилению подтопления и засоления почв южных берегов в районе Чиликского конуса выноса, что очень четко диагностируется на космических снимках. В этой ситуации создаются условия для формирования здесь, согласно данным Р.П. Плисак (1985), галогидрофитной группировки растительности, включающей однолетние солянки, в частности, сведу (Suaeda crassifolia, S. prostrata), климакоптеру (Climacoptera Ъrachiata, С. oЪtusifolia), камфоросму (Camphorosma Ъrachiata, С. тотреНасиш), ажрек (ЛеЫгорт 1Шога^) и др.
Заключение
Формирование дельты в Капчагайском водохранилище за 30-летний период со средней скоростью более 200 га в год свидетельствует о масштабности и универсальности этого процесса. Вновь образуемые ландшафты имеют большое экологическое значение как резерваты биоразнообразия, а также как объекты рекреационного и хозяйственного освоения. Поэтому дальнейший космический и наземный мониторинг таких уникальных ландшафтов является важной научной задачей.
ФОРМИРОВАНИЕ НОВОЙ ДЕЛЬТЫ РЕКИ ИЛИ
29
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Боровский В.М., Погребинский М.А. 1958. Древняя дельта Сырдарьи и северные Кызылкумы. Алма-Ата: Наука. Т. 1. 514 с.
Водохранилища мира. 1979. Авакян А.Б., Шарапов В. А., Салтанкин В.П. и др. (ред.). М.: Наука. 288 с.
Михайлов В.Н. 1998. Гидрология устьев рек: М.: Изд-во МГУ. 176 с.
Плисак Р.П. 1985. Динамика растительности южного побережья Капчагайского водохранилища // Динамика пойменной растительности рек Чу и Или. Алма-Ата: Наука. С. 152-181.
Стародубцев В.М. 1984. Процессы солеобмена на побережье Капчагайского водохранилища // Проблемы освоения пустынь. № 2. С. 39-48.
Стародубцев В.М. 1985. Влияние орошения на мелиоративные качества речного стока. Алма-Ата: Наука. 168 с.
Стародубцев В.М. 1986. Влияние водохранилищ на почвы. Алма-Ата: Наука. 296 с.
Стародубцев В.М., Богданець В.А. 2010. Динамка ареалiв гщроморфних ландшаф^в у верхiв'i Дншродзержинського водосховища // Науковi доповщ НУБШ Украши. 2 (18). -http://www.nbuv.gov.ua/e-journals/Nd/2010_2/ 10svmpdr. pdf.
Nilsson C., Reidy C.A., Dynesius M., Revenga C. 2005. Fragmentation and Flow Regulation of the World's Large River Systems // Science. V. 308. P. 405-408.
Starodubtsev V.M., Fedorenko O.L., Petrenko L.R. 2004. Dams and environment: effects on soils. Kyiv: Nora-Print. 84 p.
Starodubtsev V.M., Bogolyubov V.M., Petrenko L.R. 2005. Soil desertification in the river deltas (Part I). Kyiv: Nora-Druk. 84 p.
UNEP Dams and Development Project. 2004. Final Report. Phase 1. UNEP-DDP Secretariat. 43 р.
World Commission on Dams (WCD). 2000. Dams and Development: A new Framework for Decision-making. Cape Town. South Africa. -www.dams.org
FORMATION OF A NEW DELTA OF THE ILI RIVER IN KAPCHAGAY
WATER RESERVOIR
© 2010. V.M. Starodubtsev, V.A. Bogdanets.
National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine Kiev, 03041, 15 Geroyiv Oborony st., vmstarodubtsev@ukr.net
Abstract. Process of the new delta of the Ili River formation where it flows into the Kapchagay reservoir and hydromorphic landscapes formation has been considered. Space images of Landsat 5 and 7 utilization provided possibility to describe this process by space and by time for the period 1979-2009. Space images processing with special software enables to determine an area of new-forming landscapes and study soil and vegetation cover specified by land-based monitoring. New deltas formation in large reservoirs is considered as the typical process for arid zone. Key words: delta, reservoir, landscape, space image.
