CC BY
9НАУЧНЫЕ СТАТЬИ
Гидрометеорология и экология №1 2014
УДК 631.671:631.43:556.01
Доктор техн. наук Ж.С. Мустафаев *
Доктор техн. наук А.Т. Козыкеева
Ж.Е. Ескермесов Н.М. Кусмуханбетов
ГИДРОГЕОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕНОЙ СИСТЕМЫ В НИЗОВЬЯХ РЕКИ СЫРДАРЬИ В УСЛОВИЯХ АНТРОПОГЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
ПРИРОДА, СИСТЕМА, ПРИРОДНО-ТЕХНЕГЕННАЯ СИСТЕМА, УСТОЙЧИВОСТЬ, МОДЕЛЬ, ОЦЕНКА, ЭКОЛОГИЯ, МЕЛИОРАЦИЯ, БАССЕЙН, АГРОЛАНДШАФТ, ЛАНДШАФТ
На основе многолетних данных по использованию водных и земельных ресурсов для развития сельскохозяйственных земель определен режим формирования природных и техногенных систем в низовьях реки Сырдарьи, что позволяет определить направленность и интенсивность изменения компонентов природной системы.
Введение. Антропогенные нагрузки на бассейн водосбора являются непосредственной причиной антропогенного изменения состояния ландшафтов, это отражается в изменениях показателей эколого-мелиоративного состояния агроландшафтов, связанных с изменением гидрологического и гидрогеохимического режимов водных объектов. Для формирования целостных представлений об антропогенном воздействии на агроландшафты и, в частности, анализа пространственного распределения уровня техногенных нагрузок и оценки эколого-мелиоративной устойчивости необходим междисциплинарный подход, основанный на бассейновом принципе экологического нормирования техногенных нагрузок агроландшафтных систем. Как показывает опыт использования природных ресурсов в бассейне рек, имеется тесная связь между нагрузками на территории водосбора и теми показателями, которые определяют эколого-мелиоративное состояние агроландшафтов.
Огромные размеры изменений и нарушений в природной системе, геосистеме, экосистеме и ландшафте на поверхности планеты Земля имеют тенденцию к возрастанию. Примером этого служат территории госу-
* Таразский ГУ им. М.Х. Дулати, г. Тараз
103
дарств Центральной Азии, где особенно интенсивно происходит хозяйственная и социальная жизнь человека, сопровождавшиеся экологическими бедствиями, изменениями природной среды на фоне разнообразных техногенных воздействий, имеющих масштабы, сопоставимые с геологическими катастрофами.
В связи с ухудшением качественного и количественного состояния природных ресурсов, которое привело к экологическим катастрофам во многих регионах планеты Земля, в конце 20 в. во всем мире усилилось внимание к устойчивому развитию природы и общества. В связи этим в 1992 г. в Рио-де-Жанейро на Всемирной конференции ООН по окружающей среде и развитию был выдвинут тезис «Устойчивость развития природно-общественных систем - удовлетворение потребностей нынешнего поколения, неставящее под угрозу способность будущих поколений удовлетворить свои собственные потребности». Проблемы, поднятые на этом форуме, нисколько не потеряли своего значения в 21 в. Они стали еще актуальнее, так как природные ресурсы являются ключом к устойчивому развитию человечества, т.е. такому развитию, которое не разрушает условий, необходимых для продолжения - социальных, экономических и экологических.
Цель и методика исследований. Вероятность развития опасных природных, техноприродных процессов протекающих в природных системах, ведущих к негативным экологическим последствиям, в значительной степени зависит от количественных и качественных значений техногенных нагрузок, которые требуют необходимости оценки состояния природ-но-техногенных систем в низовьях бассейна р. Сырдарьи, обеспечивающих принципы устойчивого развития региона.
Результаты исследований. Территория низовьев р. Сырдарьи (в границах Кызылординской области) занимает площадь 218,4 тыс. км2. Область делится на восемь административных районов: Аральский, Жала-гашский, Сырдарьинский, Теренозекский, Кармакшинский, Казалинский, Шиелийский, Жанакорганский (табл. 1).
В начале века орошаемые земли были приурочены в основном к присырдарьинским предгорным и бугористо-грядовым равнинам, речным долинам и сухим дельтам. Характерной особенностью использования земельных ресурсов, в частности для орошения, является и то, что им присущ экстенсивный тип освоения [4, 8]. Об этом свидетельствует, прежде всего, выделение для целей гидромелиоративного производства крупных капитальных вложений и других хозяйственных ресурсов и как следствие
104
- высокие темпы и широкие масштабы развития мелиорации сельскохозяйственных земель в низовьях р. Сырдарьи (табл. 2).
Таблица 1
Состав административных районов в низовьях р. Сырдарьи (в границах Кызылординской области)
Район Площадь, тыс. га о/ % орошаемых земель
Всего в том числе
пастбища сенокос орошаемые
Аральский 5660 - - 2,2 0,04
Жалагашский 2360 1660,7 57,1 31,5 1,33
Сырдарьинский 2790 2300,2 62,7 28,5 1,02
Теренозекский 1590 2129,0 18,4 30,0 1,90
Кармакшинский 2920 2035,0 37,4 25,1 0,86
Казалинский 3700 2761,7 76,4 30,1 0,81
Шиелийский 1820 1301,0 24,0 36,2 1,99
Жанакорганский 1000 963,9 20,9 32,5 3,25
Итого 21840 13151,5 296,9 216,1 0,99
Таблица 2
Интенсивность освоения водно-земельных ресурсов в низовьях р. Сырдарьи
Орошаемые площади Удельный в одозабор
Год f, F / FH (F -FJ/T O„ / (Op - о;)/т
тыс. га тыс. га/год 3 тыс. м p p тыс. м3/га
1925 16,7 1,00 - 4,0 1,00 -
1930 46,0 2,75 5,86 5,3 1,32 0,26
1935 60,0 3,59 2,80 5,6 1,40 0,06
1940 72,0 4,31 2,40 6,0 1,50 0,08
1945 72,2 4,32 0,04 7,1 1,78 0,22
1950 72,4 4,33 0,04 12,4 3,10 1,06
1955 78,0 4,67 1,12 46,0 11,50 6,72
1960 88,0 5,27 2,00 38,6 9,65 -1,48
1965 102,0 6,10 2,80 36,5 9,13 -0,42
1970 125,0 7,49 4,60 45,1 11,28 1,72
1975 199,0 11,92 14,8 35,1 8,78 -2,00
1980 228,5 13,68 5,90 36,2 9,05 0,22
1985 252,0 15,09 4,70 35,8 8,95 -0,08
1990 233,0 13,95 -3,80 37,2 9,30 0,28
1995 229,8 13,76 -0,64 35,6 8,90 -0,40
2000 216,1 12,94 -2,74 32,8 8,20 -0,07
Оценка темпов интенсивности использования природных ресурсов в низовьях р. Сырдарьи проведена по следующим параметрам [4]:
- использование земельных ресурсов « площадь орошаемых земель
¥ор , их прирост (Fi+p n /F°p ) и темпы прироста ((F+1 n - F°v ) / T)»;
105
- для использования водных ресурсов «оросительная норма Ор , ее
пРиРост °рг+1...„ / Ор, и темпы прироста (Орг+1 ...„ - Ор,)/ Т ».
Если рассматривать темпы развития мелиорации в Кызылордин-ской области в ретроспективе, то необходимо отметить два момента. В 1925... 1950 гг. орошаемые земли, в основном, были расположены на неза-соленных почвах и темпы прироста мелиорируемых площадей и удельный водозабор для орошения был невысок (Ор = 4,0.7,10 тыс. м3/га). В последующем с интенсивным использованием для орошения засоленных земель и возделывания риса, произошло резкое увеличение удельного водозабора (Ор = 35,0.46,0 тыс. м3/га).
В условиях антропогенного воздействия водные ресурсы являются самым уязвимым компонентом природных систем. Развитие орошаемого земледелия сопровождается не только забором большого количества воды, но и значительными объемами возвратных вод, как правило, загрязненных. В настоящее время оросительная способность р. Сырдарьи полностью исчерпана (табл. 3).
Таблица 3
Динамика изменения характеристик водопользования в бассейне р. Сырдарьи
Год Ж р > км3 Ж , п ' 3 км Жд, 3 км Р , млн. га @, км3 а, 3 км Жд Жр С° 3 г/дм3
1925 32,5 5,6 13,6 0,99 18,4 8,7 0,42 0,50
1930 36,8 5,6 16,6 1,05 20,2 8,9 0,45 0,55
1935 31,9 5,6 12,7 1,01 19,2 8,8 0,40 0,55
1940 34,7 5,60 13,1 1,26 21,6 8,6 0,38 0,55
1945 35,8 5,6 13,4 1,21 22,4 8,4 0,37 0,55
1950 40,4 5,6 15,9 1,36 24,5 8,3 0,39 0,57
1955 39,4 5,6 15,1 1,58 24,3 10,2 0,39 0,65
1960 38,0 5,6 15,0 1,20 25,7 11,6 0,39 0,70
1965 32,1 5,6 9,2 1,70 37,3 13,7 0,29 0,75
1970 47,2 5,6 10,6 2,00 38,1 15,3 0,22 1,25
1975 33,9 5,6 5,3 2,30 42,8 15,0 0,16 1,38
1980 35,5 5,6 1,6 2,70 49,2 18,0 0,05 1,68
1985 33,1 5,6 1,3 3,10 46,4 19,5 0,04 1,82
1990 43,0 5,6 3,3 3,40 49,8 10,9 0,08 1,46
1995 29,5 5,6 5,55 - 34,8 10,9 0,19 1,42
2000 42,8 5,6 3,86 - 49,8 10,9 0,09 1,20
Примечание: Жр - речной сток, км3/год; Жп - запасы подземных вод, км3; Жд - поступление речного стока в дельту, км3/год; Р - площадь орошае-
106
мых земель, млн. га; Q - водозабор на хозяйственные нужды, км3/год; Qв - объем возвратных вод, км3/год; С0 - минерализация речных вод, г/дм3.
Как видно из данных табл. 2, объем водозабора на орошение увеличился до 49,8 км3, т.е. в 2,71 по отношению к 1925 г., в то же время с образованием дефицита водных ресурсов резко возросло использование возвратных вод.
Динамика площадей орошаемых земель и водозабор из р. Сырдарьи за период с 1925 по 2000 гг. свидетельствуют о росте площадей орошаемых земель с 1,0 до 3,4 млн. га при одновременном увеличении водозабора с 18,4 до 49,8 км3 в год. Анализ динамики объема возвратных вод показывает, что наблюдается их рост. Минерализация речных вод в низовьях р. Сырдарьи за рассматриваемый период возросла от 0,5 до 1,8 г/дм3. Исследования показывают [7, 8], что влияние водности Сырда-рьи на минерализацию выражена не ярко, так как формирование качества воды в низовьях целиком зависит от антропогенных факторов.
Анализ динамики орошаемых площадей в Кызылординской области (табл. 4) показывает, что во всех районах за рассматриваемый период (1960...2000 гг.) наблюдается рост орошаемых площадей за счет освоения малопродуктивных засоленных почв. Однако от района к району и по периодам темпы роста отличаются.
Таблица 4
Динамика площадей орошаемых земель в разрезе административных районов Кызылординской области (тыс. га)
Район Год
1960 1970 1980 1990 2000
Аральский 0,60 0,20 1,80 2,40 2,20
Жалагашский 11,3 19,0 36,8 35,0 31,5
Кармакшинский 11,5 14,4 24,7 28,0 25,1
Казалинский 13,3 14,3 30,2 32,1 30,1
Шиелийский 20,2 24,0 41,6 38,5 36,2
Жанакорганский 9,3 15,1 32,0 35,0 32,5
Итого 92,2 124,6 228,5 233,5 216,1
Таким образом, уровень использования водно-земельных ресурсов в низовьях реки Сырдарьи оказывает влияние на формирование почвенного, гидрогеологического, геохимического и мелиоративного режимов аг-роландшафтов и на их биологическую продуктивность.
Для оценки направленности почвообразовательного процесса на мелиорированных землях Ж.С. Мустафаевым [7], И.П. Айдаровым [1] исполь-
107
зован радиационный индекс сухости (Я), так как он для конкретных ландшафтных территорий, приуроченных к определенной географической зоне относительно постоянный и с ним связан почвообразовательный процесс и особенности формирования почвенного покрова. Этот показатель, характеризующий баланс энергии и в должной мере определяющий интенсивность и направленность протекания биохимических и геохимических процессов на Земле, может быть использован при обосновании направленности и интенсивности почвообразовательного процесса. На данной концептуальной основе была проведена почвенно-экологическая оценка эффективности агротехнических и мелиоративных мероприятий, рекомендованных для различных агроландшафтов в низовьях р. Сырдарьи (табл. 5).
Таблица 5
Направленность почвообразовательного процесса в результате орошения агроландшафтов в низовьях р. Сырдарьи
Период освоения
Агроландшафт естественный начальный полный
Я тип почвы Я тип почвы Я тип почвы
Казалинский 6,78 серобурые 0,7...0,8 лугово-бурые 0,6...0,7 лугово-болотные
Куван - Жанадарьинский 6,78 ш £ ю о & и 0,7...0,8 лугово-бурые 0,6...0,7 лугово-болотные
Кызылординский 7,20 серобурые 0,7...0,8 лугово-бурые 0,6...0,7 лугово-болотные
Шили - Жанакурганский 7,70 такыровидные 0,7...0,8 аллювиально-луговые 0,6...0,7 лугово-болотные
Тогускенский 7,70 такыровидные 0,7...0,8 аллювиально-луговые 0,6...0,7 лугово-болотные
108
Таким образом, направление природного и в том числе почвообразовательного процесса, а, следовательно, характер образующейся почвы, или точнее, свойства и состав ряда почв в географических зонах сменяющих одна другую в процессе эволюции в пространственно-временном масштабе, определяется в основном соотношением тепла и влаги, то есть
гидротермическим режимом ландшафта (Я ).
Как видно из данных табл. 5, мелиоративное вмешательство в природную ситуацию и прямо, и косвенно влияет на соотношение (я), при этом происходит как бы сдвижение природной зоны. Следовательно, орошение приводит к увеличению составляющей от Ос до (Ос + Ор), что
способствует переходу к более увлажненной зоне Я = Я / Ь(Ос + Ор )
или к гидроморфным условиям почвообразования Я = Я / Ь(Ос + О р + g) (где g - водообмен почвенных и грунтовых вод).
Таким образом, формирование химического состава почвенных и паровых растворов зоны аэрации и грунтовых вод в ландшафтно-георафических зонах и их преобразование зависит от поступающей солнечной энергии и энергии, необходимой для химических процессов, которые характеризуются энергомассообменом и гидротермическим режимом.
Решение ряда важных проблем в области агропромышленного комплекса связано с экономическими приоритетами использования водных и земельных ресурсов, которые, как правило, сводились к обеспечению высоких и относительно устойчивых урожаев при минимуме затрат на производство сельскохозяйственной продукции.
Для оценки продуктивности агроландшафтов сельскохозяйственных культур можно использовать формулу [5]: У = У\ • Ц / П' Я • Ккоз.
Средняя продуктивность сельскохозяйственных культур возделываемых на агроландшафтах:
Уср =£уг /П ,
г=1
где Уср - относительная продуктивность агроландшафта; У\ - фактическая урожайность I -ой сельскохозяйственной культуры, ц/га или т/га; Ц -удельная теплота сгорания килограмма продукции I -ой сельскохозяйственной культуры; п - потенциальный КПД посева, при расчетах принят
109
равный 3; Кхоз - коэффициент, определяющий хозяйственно-ценную
часть урожая сельскохозяйственных культур; П - количество сельскохозяйственных культур.
Урожайность сельскохозяйственных культур по районам Кызы-лординской области в период 1960...2000 гг. приведена в табл. 6 [5].
Таблица 6
Относительная урожайность сельскохозяйственных культур по районам Кызылординской области (ц/га)
Район Год
1960 1970 1980 1990 2000
Жанакорганский 0,40 0,50 0,68 0,60 0,64
Шиилийский 0,39 0,60 0,78 0,67 0,58
Сырдарьинский 0,20 0,44 0,68 0,68 0,71
Теренозекский 0,19 0,60 0,88 0,65 -
Жалагашский 0,37 0,72 0,86 0,62 0,74
Кармакчинский 0,37 0,58 0,92 0,60 0,71
Казалинский 0,19 0,44 0,85 0,61 0,54
Аральский - - - - 0,46
Низовья рек 0,31 0,58 0,82 0,63 0,65
Как видим (табл. 6), освоение природной системы с помощью мелиорации сельскохозяйственных земель оказывает большое влияние в первую очередь на характер использования и уровень продуктивности земельных ресурсов. Однако на основе этих данных, дать исчерпывающий ответ на вопрос о влиянии тех или иных компонентов природной системы на экологическую обстановку, эколого-биоэнергетическую продуктивность агро-ландшафта, направление и тенденции ее изменения невозможно.
Природный режим р. Сырдарьи, определяющийся горной зоной формирования стока, имел огромное значение для создания благоприятной экологической обстановки, сложившейся в бассейне Аральского моря ко времени расселения в нем человека. Однако в результате антропогенной деятельности в 20 в. полностью изменился качественный состав воды реки. Постепенный рост минерализации и содержания в речной воде вредных химических веществ, привели не только к снижению продуктивности агроландшафтов, но и к резкому ухудшению экологической обстановки в регионе [3, 6]. В связи с этим возникла необходимость анализа формирования качественного состава воды Сырдарьи, для оценки влияния на него факторов природного и антропогенного характера (табл. 7).
110
Таблица 7
Минерализация воды в р. Сырдарье, г/дм3
Год С , Главные ионы, мг/дм3
о ' г/дм3 Са Mg Na HCO3 SO 4 Cl
1950 0,50 105 Шардара 65,0 104 204,0 437,0 82,0
1960 0,68 97,0 48,0 103 173,0 375,0 81,0
1970 0,94 130 64,0 94,0 183,0 462,0 107,0
1990 1,40 568,0 113,4
2000 1,30 93,0 64,5 690,0 117,0
1950 96,2 Томенарык 37,1 9,5 134,2 220,7 50,8
1960 0,74 85,0 38,0 80,0 177,0 286,0 62,0
1970 0,94 101 58,0 145 166,0 452,0 102,0
1980 1,74 111 95,0 240 186,0 670,0 151,0
1950 0,51 71,1 Кызылорда 28,2 61,0 148,3 246,3 48,6
1960 0,70 94,0 26,0 74,0 199,0 249,0 49,0
1970 0,98 99,0 60,0 155 174,0 455,0 110,0
1980 1,74 110 72,0 226 185,0 615,0 110,0
1990 1,39 77,8 124 444,1 141,7
2000 1,40 95,3 63,3 444,6 133,8
Казалинск
1950 0,52 86,0 30,0 88,0 198,0 217,0 58,0
1960 0,85 97,0 57,0 169 182,0 485,0 111,0
1970 1,01 112 87,0 253 173,0 731,0 197,0
1990 1,49 136 87,7 663,0 215,3
2000 1,55 123 66,3 574,6 157,6
Наиболее известный метод оценки качества воды разработан А.М. Можейко и Т.К. Воротник [6], которые считают воду пригодной для орошения, если соотношение (Na + K) -100/(Ca + Mg + Na + K) меньше 65 %, если же оно 66.. .75 % - вода опасна, а соотношение больше 75 % говорит о том, что вода весьма опасна, может произойти осолонцевание почв.
По М.Ф. Буданову [3], вода считается пригодной для орошения, если соотношение Na / Ca меньше единицы, а соотношение Na /(Ca + Mg) меньше 0,7. Для вод с минерализацией до 1 г/дм , а для вод с минерализацией от 1 до 3 г/дм3 частное от деления суммы всех ингредиентов на величину жесткости (Ca + Mg) не должно превышать 4 для средне- и тяжелосуглинистых почв, 5 - для легкосуглинистых и 6 - для супесчаных и песчаных почв.
111
С.А. Балюк, П.И. Кукоба, В.Я. Ладных, Л.А. Чаусова, А.А. Носоненко [2] предложили новые критерии ирригационной оценки вод:
- оценка по опасности вторичного засоления почв, которая устанавливается по сумме эквивалентов хлора, то есть его концентрация в воде при орошении тяжелых по механическому составу почв не должна превышать 5 мэкв/дм3, суглинистых - не более 10 мэкв/дм3, и песчаных и супесчаных - не более 15 мэкв/дм3;
- оценка по опасности ощелачивания почв (кроме водородного показателя (рН), который недостаточно характеризует способность воды изменять реакцию почвенного раствора) учитывает содержание ионов С/32— и токсичную щелочность, т.е., если воды сильнощелочные
(рН > 9, С032— > 0,9 мэкв/дм3, токсичная щелочность >
2,5 мэкв/дм3), тогда их нельзя применять, так как из-за сильного ощелачивания это становится экономически невыгодным;
- оценка по опасности ожогов растений, определяется по общей и токсичной щелочности, а также по щелочности от нормальных корбанатов и по содержанию хлора, т.е., если НСО3— < 1,5 мэкв/дм3,
НС03 — Са2+ < 1,0 мэкв/дм3, С032— < 0,1 мэкв/дм3 и С/— < 3,0 мэкв/дм3
- применение воды безопасно;
- оценка по опасности осолонцевания почв, определяется отношением катионов натрия и калия, выраженных в мэкв/дм3, к сумме всех оснований (%), т.е. для почв песчаных и супесчаных с хорошей буферно-стью она не должна быть больше 60 %, в почвах суглинистых со слабой буферностью - 50 % и почвах глинистых слабобуферных - 40 %.
Перечисленные методы определения пригодности оросительных вод использованы для качественной оценки воды р. Сырдарьи (табл. 8).
Оценка пригодности воды р. Сырдарьи для сельскохозяйственного производства показывает, что вода пригодна без каких-либо ограничений. Однако известно, что интенсивность процесса осолонцевания возрастает, если в составе воды магний преобладает над кальцием, тогда повышается как ощелачивающая способность воды, так и абсолютное содержание в ней солонцующих почву катионов.
С изменение гидротермического режима орошаемых земель и качества воды в низовьях р. Сырдарьи происходили изменения гидрогеохимического режима орошаемых земель, о чём свидетельствуют информа-112
ционно-аналитические данные Южно-Казахстанской гидрогеолого-мелиоративной экспедиции Министерства сельского хозяйства Республики Казахстан, осуществляющих контроль за мелиоративным состоянием орошаемых земель в южных регионах Казахстана (табл. 9, 10).
Таблица 8
Оценка пригодности водных ресурсов р. Сырдарьи
Метод оценки Предельные Шардара Казалинск
значения 1960 2000 1960 2000
Ирригационная оценка вод по соотношению катионов
100 • Ыа+ /(Са2+ + Mg2+ + Ыа+) < 60 41,9 39,7 52,3 58,3
Ыа + /(Са 2+ + Mg2+) < 0,7 0,71 0,66 1,03 1,40
(Са2+ + Mg2+ )/(Ыа + 0,23С/) < 1,0 1,19 1,21 0,79 0,63
2 Ыа + /(Са2++ Mg2+) < 10 1,42 1,32 2,19 2,79
Ирригационная оценка по опасности перенасыщения химических элементов
(Са2+ + Mg2+ )/ Ыа+ < 60 1,40 1,52 0,91 0,71
100 • Mg2+ /(Са2+ + Mg2+ ) < 50 33,1 42,1 37,0 35,0
Ыа2+ /(Са2+ + Mg2+) < 0,7 0,71 0,66 1,10 1,40
Ыа+ / Са2+ < 1,0 1,28 0,89 1,52 1,67
Оценка вод по опасности ощелачивания почв
рН 6,5...7,8 7,1 7,3 7,5 7,7
(НСО- - Са2+ ) 1,00 0,76 1,63 0,85 1,41
Оценка вод по опасности ожогов растений
С/ - < 3,0 81,0 117 111 157
В результате изменения гидротермического режима орошаемых земель в низовьях р. Сырдарьи, резко изменилась интенсивность и направленность биологического и гидрологического круговорота воды и химических веществ, почвообразовательного процесса и минерализации поверхностных и грунтовых вод, степень и площадь засоленных земель, которые способствовали, в сравнение с 1960 г., формированию агроланд-шафтных систем, отличающихся от естественных ландшафтов, т.е., при-родно-техногенных систем с специфическими гидрогеохимическими режимами и экологическими ситуациями.
Таким образом, обобщение материалов за 1925...2010 гг., характеризующих природно-хозяйственные и экологические условия орошаемых земель в низовье р. Сырдарьи показало, что данные по площади орошения, урожайности, качеству и объему поливных вод, структуре использования земель, водо-
113
потреблению и гидрогеохимическому состоянию орошаемых земель позволило оценить природные процессы в условиях антропогенной деятельности.
Таблица 9
Динамика мелиоративного состояния орошаемых агроландшафтов в низовье бассейна р. Сырдарьи
Почва Единица измерения Год
1960 1970 1980 1990 2000 2010
Незасоленная тыс. га 66,4 60,5 52,3 36,6 32,2 18,1
о/ % 26,3 23,9 20,6 14,3 12,5 11,6
Слабо засоленная тыс. га 50,9 51,1 54,2 60,2 65,1 41,9
о/ % 20,1 20,2 21,3 23,5 25,3 26,2
Средне засоленная тыс. га 28,5 41,4 43,9 61,9 61,8 41,4
о/ % 11,3 16,3 17,3 24,1 24,0 25,9
Сильно засоленная тыс. га 106,6 100,3 103,8 97,7 98,7 58,6
о/ % 42,3 39,6 40,8 38,1 38,2 36,6
Всего тыс. га 252,4 253,3 254,2 256,4 257,8 160
Таблица 10
Динамика гидрогеологического режима орошаемых агроландшафтов в низовье бассейна р. Сырдарьи
Уровень Единица Год
грунтовых вод, м измерения 1960 1970 1980 1990 2000 2010
> 5,1 тыс. га 124,2 113,3 99,4 62,3 64,7 21,1
о/ % 49,2 44,7 39,1 24,3 25,1 13,2
3,1.5,0 тыс. га 43,3 45,9 44,7 50,9 53,1 39,5
о/ % 17,2 18,1 17,6 19,9 20,6 24,7
2,1.3,0 тыс. га 56,3 40,1 54,4 50,7 54,6 37,0
о/ % 22,3 15,8 21,4 19,8 21,2 23,1
< 2,0 тыс. га 28,6 54,4 55,7 92,5 85,4 62,4
о/ % 11,3 21,4 21,9 36,4 33,1 39,0
Всего тыс. га 252,4 253,3 254,2 256,4 257,8 160
Выводы и рекомендации. Проведенный структурно-системный анализ показал, что необоснованная стратегия использования водно-земельных ресурсов привела к низко продуктивным, трудномелиорируе-мым землям и увеличению оросительных норм. Так при испаряемости 800.1200 мм, техническая нагрузка на почву возросла до 4000 мм, что превышает испаряемость в природной системе в 4 раза. Это явилось причиной формирования техногенных нарушенных агроландшафтных систем.
В результате антропогенной деятельности, связанной с расширением масштабов мелиорации засоленных почв и почв, склонных к засолению, интенсивность геологического круговорота воды и химических веществ увеличивалась в 10 раз. Это привело к ухудшению качества поливных вод и гидрогеохимического состояния земель, в результате чего про-
114
исходил подъем уровня грунтовых вод и увеличение их минерализации, изменение направленности почвообразовательного процесса, что требует обратить особое внимание при реконструкции агроландшафтных систем в низовье р. Сырдарьи.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Айдаров И.П. Регулирование водно-солевого и питательного режима орошаемых земель. - М.: Агропомиздат, 1985. - 304 с.
2. Балюк С.А., Кукоба П.И., Ладных В.Я., Чауасова Л.А., Носоненко А.А. Новые критерии оценки качества оросительных вод // Мелиорация и водное хозяйство. - 1993. - №2. - С. 21-22.
3. Буданов М.Ф. Система и состав контроля за качеством природных и сточных вод при использовании их для орошения. - Киев, 1970. - 48 с.
4. Бурлибаев М.Ж., Достай Ж.Д., Турсынов А.А. Арало-Сырдарьинский бассейн: гидроэкологические проблемы, вопросы вододеления. - Ал-маты: 2001. - 180 с.
5. Козыкеева А.Т., Кемелов Б., Ахметов Н.Х., Мустафаева Л.Ж. Экологическая оценка продуктивности агроландшафтов в условиях низовье реки Сырдарьи // Наука и образования Южного Казахстана. - 2002. -№30. - С. 131-137.
6. Можейко А.М., Воротник Т.К. Гипсование солонцеватых каштановых почв УССР, орошаемых минерализованными водами, как метод борьбы с осолонцеванием этих почв // Труды УкрНИИ почвоведения. -1958. - Т. 3. - С. 111-208.
7. Мустафаев Ж.С. Почвенно-экологическое обоснование мелиорации сельскохозяйственных земель в Казахстане. - Алматы, 1997. - 358 с.
8. Стародубцев В.М. Влияние орошения на мелиоративные качества речного стока. - Алма-Ата: Наука, 1985. - 168 с.
Поступила 23.01.2014
Техн. гылымд. докторы Ж.С. М^стафаев Техн. гылымд. докторы Э.Т. Крзыкеева
Ж.Е. Ескермесов Н.М. К^см^ханбетов
СЫРДАРЬЯ еЗЕНшщ ТеМЕНП саласындагы табиги -ТЕХНИКАЛЬЩ ЦЫЗМЕТТщ ЖАГДАЙЫНДАГЫ ТАБИГИ-ТЕХНОГЕНД1К ЖУЙЕНЩ Ц¥РЫЛУЫНЬщ ГИДРОГЕОХИМИЯЛЬЩ МЭСЕЛЕС1
Сырдарья езетнщ твменгл саласындагы ауылшаруашылъщ жерлердегг жер жэне су цорын пайдалану квп мылдыщ мэл1меттерМц неггзтде табиги жэне техногендк жуйелердщ цьтзметМц тэрт1бт аныцтаудыц нэтижест, табиги жуйенщ белшектерМц езгеркке тусу царцынын жэне багытын аныцтауга мумюн&к бердг.
115
