CC BY
0
УДК 911
ИССЛЕДОВАНИЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРИЧИН ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЭРОЗИИ ПОЧВ В ЮГО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ
БОЛЬШОГО КАВКАЗА
Ф.М. Джафарова, А.З. Гаджиева
В результате проведенных исследований установлено, что эрозия приводит к снижению урожайности и качества сельскохозяйственных культур, снижению плодородия почв. Наряду с природными факторами важную роль в активизации эрозионных процессов играют антропогенные факторы. Исследованы процессы эрозии, протекающие в отдельных типах ландшафтов исследуемой территории. В зависимости от этажности и уклона гористой местности изменяется и опасность эрозии. Роль антропогенных факторов в ускорении этого процесса, особенно, животноводческого хозяйства и богарного земледелия, достаточно велика. Рассматриваются опасности, вызываемые эрозионными процессами в различных типах ландшафтов исследуемой территории. В ходе исследования использовались исторические, математико-статистические и современные методы, были расшифрованы данные со спутников Landsat 8 и 9.
Ключевые слова. Большой Кавказ, ландшафтные комплексы, высокогорье, низкогорье, выпас скота, эрозионная опасность.
Введение. В настоящее время сохранение и повышение продуктивности земельных участков является крайне важным вопросом, в то время как в нашей республике инвестиции вкладываются в развитие ненефтяного сектора.
Сложные рельефные условия юго-восточной части Большого Кавказа, климат, почвенно-растительный покров обусловили разнообразие его использования. Одной из проблем, вызванных использованием природных ресурсов территории, является эрозия почв. Были проведены исследовании причин, закономерности и распространения эрозионных процессов почв в нашей республике, степени эрозионности и организации мероприятий по борьбе с эрозионным процессом. В результате проведенных исследований установлено, что эрозия приводит к снижению урожайности и качества сельскохозяйственных культур, снижению плодородия почв. Степень эрозионности почв и их оценка изучались многими исследователями [1, 2, 6].
Ученые-исследователи изучили процессы и вызывающие факторы эрозии в отдельных регионах республики. Однако процессы эрозии, происходящие в отдельных типах ландшафтов юго-восточной части Большого Кавказа не изучены. С этой целью была предпринята попытка изучить опасности, вызванные эрозионными процессами в различных типах ландшафтов исследуемой территории.
Эрозионная опасность в различных природных комплексах юго-восточной части Большого Кавказа представлена в табл. 1. На основании этого также была составлена соответствующая карта (рис.1).
Рис. 1. Карта эрозии почв и эрозионной опасности юго-восточной
части Большого Кавказа
Таблица 1
Эрозионная опасность в различных природных комплексах
юго-восточной части Большого Кавказа
Уровень эрозии и Пло- В Антропогенн Основные Меры против
опасности почв щадь км2 проце нтах от общей площади ая трансформация почвы опасности эрозии
1 2 3 4 5 6
1.Слабоэрозионноопасн Незаконный Бурый горный Предотвращение и
ые, относительно 792,0 11,4 выпас скота, лес, регулирование
овражно- вырубка каштановый антропогенного
слабоэродированные лесов, горный лес воздействия,
почвы горно-лесных рекреационна сокращение отходов
зарослей я деятельность
Окончание табл. 1
1 2 3 4 5 6
2. Умеренно эрозионноопасные, относительно овражно-смытые почвы горносухих ксерофитно-кустарниковых степей 1145,0 16,5 Выпас скота, сельское хозяйство, частично антропогенная деятельность Бурые горнолесные, каштановые и серо-бурые почвы Соблюдение норм выпаса, террасирование склонов, укрепление оврагов, посадка деревьев и кустарников
3. Слабопромытые, умеренно эрозионные почвы выдуваемой, сильно овражной поверхности горных полупустынь и сухих степей 2351,8 33,9 Выпас скота, сельское хозяйство, частичное садоводство Серо-бурые и каштановые почвы Соблюдение норм выпаса, террасирование склонов и поперечная вспашка
4. Умеренная эрозия горно-луговых земель, земель, сильно размытых опасными паводками и оползнями 51,9 0,7 В основном выпас Горно-луговые земли Применение ротационной системы выпаса, посадка продуктивных трав, укрепление склонов и т.д.
5. Сильно смытые почвы с высокоэрозионноопасн ых поверхностных горно-луговых степей 555,9 8,0 В основном выпас скота, частично сельское хозяйство, рекрационная деятельность. Горно-луговые, каштаново-бурые, горнолесные и черноземные. Мероприятия по восстановлению горных лугов, соблюдение норм выпаса, иногда запрет выпаса, строительство лесополос и т.д.
6. Почвы сухих пустынь и полупустынь, уязвимые к эрозии и ирригации 898,1 12,9 В основном выпасное, богарное и частично орошаемое земледелие. Светлые и темно- каштановые и серо-бурые почвы Посадка почвозащитных кормовых растений, террасирование склонов под многолетние насаждения и т.д.
7.Высокоэрозионны, продуваемые ветрами почвы прибрежных песчаных дюн 175,4 2,5 Выпас скота, частичное культивирова ние, антропогенна я деятельность Глинистые серо-бурые и серо-соленые песчаники Обработка по направлению ветра, создание лесных полос, промывка солончаков и т. д.
8. Сильная эрозия (ветровая и ирригационная эрозия) 956,1 13,8 Высокоглини стые серо-бурые и засоленные почвы Выпас скота, антропогенная деятельность, частично орошаемое земледелие Применение современного орошения, посадка засухоустойчивых деревьев и кустарников, норма выпаса скота и т.д.
1. Эрозионные процессы и представляющие опасности в высокогорно-луговых ландшафтах Большого Кавказа
К указанному типу ландшафта относятся альпийские и субальпийские луга, которые находятся на абсолютных высотах 1600...3400 м исследуемой территории. Помимо того, что эти луга являются кормовой базой для домашнего скота, они имеют большое водоочистное и почвозащитное значение. Альпийские луга используются в животноводстве в качестве летних пастбищ, а субальпийские луга используются в качестве сенокосов. Но в результате неэффективного использования летних пастбищ, особенно преждевременного вывода крупного рогатого скота на пастбище, систематического чрезмерного выпаса скота сверх нормы в период выпаса приводит к нарушению слоя дерна на склонах, развитию процесса эрозии, а иногда и к образованию селевых потоков. Одной из основных причин этих отмеченных негативных воздействий являлось оккупация Карабахского вулканического плато, одного из богатейших летних пастбищ Республики. Тот факт, что животноводство на исследуемой территории является древним сельскохозяйственным угодьем, а поголовье скота увеличивается из года в год, привел к тому, что летние и зимние пастбища были перегружены намного больше нормы. Х.М. Мустафайев, который проводил исследования в области эрозии почв в различных регионах республики отмечает, что количество троп, образовавшихся в результате бессистемного выпаса скота на пастбищах, может составлять 5 - 25 ми более на каждые 100 м2 площади [5]. В зависимости от интенсивности эрозии глубина троп составляет 10-25 см. При многократном выпасе скота на таких участках старые тропы разрастаются, становятся шире или между ними создаются условия для образования новых борозд.
На горно-луговых почвах, распространенных на альпийских лугах, дерновой слой становится достаточно устойчивым к процессу эрозии. А нижние слои, расположенные ниже слоя дерна, подвергаются выщелачиванию. При перевыпасе скота на пастбищах слой дерна постепенно разрушается, поверхность почвы затвердевает, ухудшаются ее водно-физические свойства и структура. Осадки, выпадающие на таких участках, плохо впитываются в почву, образуя поверхностный водный поток, что в конечном итоге приводит к развитию эрозии [7].
Кроме того, в результате бессистемного выпаса скота и развития эрозии пастбищ ухудшается плодородие почвы, изменяется состав растительности, а растения, пригодные для животноводства, исчезают и заменяются сорняками вторичного происхождения. В связи с изменением состава и прореживанием растительности на территории наблюдается образование голых участков, являющихся источником поверхностного водотока. Согласно исследованиям, проведенным Х.М. Мустафаевым [5]
на плато Ипек Исмаиллинского района, урожайность пастбищ на немытом участке составляла 26,7 ц/га, на умеренно промытом-2,2 ц/га, а на сильно промытом-всего 1,5 ц/га. В результате снижения урожайности на пастбищах уменьшается количество корневых остатков растений в почвах, в связи с чем ослабляется устойчивость почвенного покрова к эрозии. В некоторых местах в результате бессистемного выпаса происходит рассредоточение поверхности почвы по определенной линии, которая внезапно формируется в виде оползня. Расчленение летних пастбищ оврагами, возникновение оползней приводит к сокращению пастбищных угодий, пригодных для выпаса скота и нарушению водного режима рек
[5].
Как и в горно-луговой зоне , в горно-лесо-луговой зоне формируются овраги. Поэтому необходимо принять соответствующие меры, чтобы горные склоны были покрыты растительностью. В противном случае процессы эрозии будут развиваться быстрее, а горные склоны будут лишены почвенного покрова. Поэтому важно проводить комплексные мелиоративные мероприятия для предотвращения эрозии летних пастбищ.
2. Эрозионные процессы и представляющие опасности в горнолесных ландшафтах
Горно-лесной ландшафт на исследуемой территории исторически имел обширную площадь. Однако в течение исторического периода систематическая вырубка лесов в связи с хозяйственной деятельностью , расширением пахотных и пастбищных угодий , а также выпасом скота в лесном массиве привели к образованию и широкому распространению эрозионных процессов.
В ходе проведенных полевых исследований было установлено, что леса на исследуемой территории сильно разрежены в результате неправильной хозяйственной деятельности, а в некоторых местах полностью уничтожены. Об этом свидетельствует редкая лесная растительность и существующий почвенный покров, встречающийся в этом районе. Исследования показали, что из-за того, что земли, когда-то использовавшиеся под посевы на горных склонах, постепенно размывались и теряли плодородие, в результате чего жители были вынуждены вырубать новые участки леса и использовать их в качестве сельскохозяйственных угодий [9]. В результате этого постепенно расширялись безлесные и размытые участки. Кроме того, выпас скота в лесах на прилегающих территориях привел к деградации лесов. В результате всего этого ухудшались водно-физические свойства почв создавая условия для подверженности к эрозии, образования оползней и селевых потоков. Кроме того, развитие процесса эрозии на склонах оказывало серьезное влияние на пересыхание источников, нарушение водного режима реки. Примером таких случаев могут служить деревни,
руины которых в настоящее время находятся в Хызинском районе. В результате вырубки лесов родники высохли, а запасы воды в сельской местности полностью истощились. По этой причине население покинуло свой край и переехало в другие места.
В ходе полевых исследований было установлено, что в горнолесной зоне исследуемой территории процесс эрозии широко развит в нижних и верхних участках леса. Установлено, что на верхней границе горно-лесного ландшафта в результате вырубки лесов и выпаса скота нарушился слой дерна и лесной подстилки, а в периоды выпадения осадков наблюдается размывание склонов. Более резко указанные процессы проявляются на исследуемой территории, хотя они происходят и в других регионах республики. Если в других горных районах республики верхняя граница леса проходит на высоте 1600.2000 м, то здесь она охватывает высоты 1200.1500 м. Ученые, занимающиеся изучением леса, определяют верхнюю границу леса на основании июльской изотермы 10 0С. Но эти отмеченные высоты соответствуют изотерме июля 14.17 0С [6]. На этих отмеченных абсолютных высотах высокие плодородные леса были заменены лугами. Это свидетельствует о том, что в результате хозяйственной деятельности человека в горно-лесном поясе были вырублены леса, в результате чего их верхняя граница понизилась, а почвы на склонах подверглись различной степени эрозии. В среднем горно-лесном поясе процесс эрозии развит слабее, чем в верхнем и нижнем лесных поясах. Здесь буковые, дубовые леса и густая лесная подстилка на склонах превращают поверхностный поток воды в подземный поток, защищая почву от вымывания и разрушения. Поэтому в этом поясе не наблюдается процесс эрозии, несмотря на то, что склоны очень пологие
[3].
Распределение эрозионной опасности почв в природных комплексах юго-восточной части Большого Кавказа
В результате вырубки лесов в ряде речных бассейнов широко развился процесс эрозии и значительно ухудшилась лесостепь. Не смотря на то что, в свое время верховья рек Гирдиманчай, Аксучай, Пирсаатчай были покрыты густыми и бонитетными лесами, то теперь эти территории сменились редкими кустарниками. В результате исследований установлено, что неправильное проведение работ по вырубке сухих деревьев в горно-лесных ландшафтах является одним из факторов, усиливающих эрозию. Так как, проведение лесозаготовительных работ без учета местных условий приводит к бурному протеканию эрозионного процесса и нарушению естественного воспроизводства леса. В нижнем поясе горно-лесных ландшафтов эрозионные процессы в результате массовой вырубки деревьев, круглогодичного выпаса скота охватывают более обширные территории.
Вырубка лесов и выпас скота в нижнем лесном поясе, а также расширение пахотных земель на склонах с исторических времен, продольная вспашка склона привели к усилению эрозионных процессов. Так, на территории Исмаиллинского района в результате поперечной вспашки склонов с одного га было смыто 25 т/га, а в результате продольной вспашки склона-218 т / га [4].
Результат. В ходе полевых исследований было замечено, что основной причиной эрозии высокогорных ландшафтов является создание кочевого скотоводческого хозяйства. Развитие богарнового земледелия в среднегорных ландшафтных комплексах и осуществление орошения в частных хозяйствах еще больше усугубляет процесс эрозии. В нижнем горно-лесном поясе наряду с эрозией широко распространена грубая эрозия. Основная причина этого заключается в том, что в среднем и нижнем лесном поясе сломанные деревья сползают вниз по склону. При перетаскивании сломанных деревьев вниз по склону верхний слой почвы разрушается, что в конечном итоге приводит к образованию поверхностного стока. Кроме того, следует отметить, что овраги являются продуктом линейной эрозии. В зависимости от климата, рельефа и почвенного покрова местности, особенно на участках, образованных мягкими породами на поверхности почвы образуются борозды во время сезонных дождей. Окончание их ежегодного развития приводит к образованию овраг. Гобустанская низменность исследуемой территории относится к районам, где широко распространены овраги.
Список литературы
1. Ализаде Э.К., Тарихазер С.А. Экогеоморфологическая опасность и риск на Большом Кавказе (в пределах Азербайджана). М.: МАКС ПРЕСС, 2015, 208 с.
2. Эколого-социальные угрозы устойчивому развитию регионов Азербайджана / Б.А. Будагов [и др.] // Известия Российской Академии наук. Сер. географическая. 2011. №4. С. 54-62.
3. Маммедов К.Ш. Социально-экономические и экологические основы эффективного использования земельных ресурсов Азербайджана. Баку: Наука, 2007. 856 с.
4. Маммедов К.Ш., Маммедов С.З., Шабанов С.А. Эрозия и охрана почв. Баку: Наука, 2009. 340 с.
5. Мустафаев Х.М., Шекури В.Ю. Эрозия почв. Баку: 1991, 94 с.
6. Сулейманов М.А. Географические закономерности природных и антропогенных ландшафтов Азербайджана. Баку: Изд-во «Абилов, Зейналов и сыновья», 2005. 248 с.
7. Колбовский Е.Ю. Ландшафтоведение. М.: Академия, 2008, 480 с.
8. Кучинская И.Я. Ландшафтно-экологическая дифференциация горных геосистем (на примере северного склона Юго-Восточного Кавказа). Баку: Виктори, 2011. 195 с.
9. Hajiyeva G.N., Hajiyeva A.Z., Jafarova F.M. Ecological problems associated with land cover in the great Caucasus and important aspects for efficient use. Revista Universidad y Sociedad // Have Scientific of the University of Cienfuegos. 2023. V. 15. № 1. Р. 277-284.
Джафарова Фируза Мубариз, канд. географ. наук, jafarova_firuza@,mail.ru, Азербайджан, Баку, Азербайджанский государственный экономический университет,
Гаджиева Афак Закир, канд. географ. наук, доц., [email protected], Азербайджан, Баку, Азербайджанский государственный экономический университет
RESEARCH AND ECOLOGICAL ASSESSMENT OF THE CAUSES OF SOIL EROSION IN THE SOUTHEASTERN PART OF THE GREATER CAUCASUS
F.M. Jafarova, A.Z. Hajiyeva
As a result of the research, it was established that erosion leads to a decrease in the yield and quality of agricultural crops, and a decrease in soil fertility. Along with natural factors, anthropogenic factors play an important role in the activation of erosion processes. The processes of erosion occurring in certain types of landscapes of the study area were studied. Depending on the number of floors and the slope of a mountainous area, the risk of erosion also changes. The role of anthropogenic factors in accelerating this process, especially livestock farming and rain-fed farming, is quite large. To this end, the article examines the dangers caused by erosion processes in various types of landscapes in the study area. Research method. During the study, historical, mathematical-statistical and modern methods were used. At this time, satellite images were deciphered. Data from Landsat 8 and 9 satellites were processed.
Key words: Greater Caucasus, landscape complexes, highlands, lowlands, grazing, erosion hazard.
Jafarova Firuza Mubariz, doctor of philosophy on geography, senior lecturer, jafarova_firuza@,mail.ru, Azerbaycan, Baku, Azerbaycan State University of Economics,
Hajiyeva Afaq Zakir, doctor of philosophy on geography, docent, [email protected], Azerbaycan, Baku, Azerbaycan State University of Economics
Reference
1. Alizade E.K., Tarikhazer S.A. Ecogeomorphological danger and risk in the Greater Caucasus (within Azerbaijan). Moscow: MAKS PRESS, 2015, 208 p.
2. Ecological and social threats to the sustainable development of the regions of Azerbaijan / B.A. Budagov [et al.] // Proceedings of the Russian Academy of Sciences. The series is geographical. No.4. 2011. pp. 54-62.
3. Mammadov K.S. Socio-economic and environmental foundations of the effective use of land resources of Azerbaijan. Baku: Nauka, 2007. 856 p
75
. 4. Mammedov K.Sh., Mammedov S.Z., Shabanov S.A. Erosion and soil protection. Baku: Nauka, 2009. 340 p.
5. Mustafaev H.M., Shekuri V.Y. Soil erosion. Baku: 1991, 94 p.
6. Suleymanov M.A. Geographical patterns of natural and anthropogenic landscapes of Azerbaijan. Baku: "Abilov, Zeynalov and sons", 2005. 248 p.
7. Kolbovsky E.Y. Landscape studies. M.: Academy, 2008, 480 p.
8. Kuchinskaya I.Ya. Landscape and ecological differentiation of mountain geosys-tems (on the example of the northern slope of the Southeastern Caucasus). Baku: Victory, 2011. 195 p.
9. Gadzhieva G.N., Gadzhieva A.Z., Jafarova F.M. Environmental problems related to the soil cover of the Greater Caucasus and important aspects of effective use. The revival of the University and Sociedad // Scientific works of the University of Cienfuegos. 2023. Vol. 15. No. 1. pp. 277-284.
УДК 631.4
ЛАНДШАФТНО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ЮГА РОССИИ
В.В. Дьяченко, В. А. Туркин
Анализируется техногенная эколого-геохимическая трансформация и результат мониторинга химических элементов в почвах ландшафтов юга Российской Федерации. Проведен анализ ландшафтной структуры Южного федерального округа и Северо-Кавказского федерального округа, включающий оценку природной дифференциации и специфики техногенной трансформации биосферы. Отмечен высокий уровень техногенного преобразования региона, в результате которого из 232 видов, выделенных в масштабе 1:1000000 ландшафтов, только 54 являются естественными, природными, а все остальные в той или иной степени преобразованы хозяйственной деятельностью, либо созданы человеком. В итоге, техногенно преобразованные ландшафты занимают более 70 % территории юга Европейской части Российской Федерации, что снижает экосистемную устойчивость региона. Исследования проводились на протяжении более 30 лет, что позволило неоднократно опробовать почвы различных регионов и сформировать базу данных из более 10000 проб. Результаты исследований свидетельствуют о росте концентраций химических элементов в почвах в результате как глобального загрязнения, так и влияния конкретных техногенных объектов и сельскохозяйственных технологий в целом. Особенно интенсивно повышаются концентрации в почвах таких элементов как Сг, Ag, Ж, М, РЬ и Си.
Ключевые слова: Юг Российской Федерации, почвы ландшафтов, концентраций химических элементов, техногенные объекты, сельскохозяйственные технологии, влияние.
Введение
Почва представляет собой динамическую систему, способную улавливать потенциально токсичные элементы (включая тяжелые металлы и металлоиды), предотвращая их попадание в более чувствительные среды,
76
