CC BY
73
================ СИСТЕМНОЕ ИЗУЧЕНИЕ АРИДНЫХ ТЕРРИТОРИЙ===============
УДК 574:551.4
КАРТА ДЕГРАДАЦИИ ЗАСУШЛИВЫХ ЗЕМЕЛЬ АЗИИ
© 2004. Н. Г. Харин1, Рюатаро Татейши2
1 Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН ГСП-7, 117810, Москва, ул. Профсоюзная дом 84/32.
2Центр применения дистанционных методов для изучения окружающей среды Университета Чиба, 1 - 33, Яйой - чо, Инаге - ку, Чиба 263 - 852, Япония.
Концептуальный подход к оценке опустынивания
Проблема оценки и картографирования опустынивания становится все более актуальной, особенно в связи с принятием Международной конвенции по борьбе с опустыниванием (1994). Все страны аридной зоны Азии подписали эту Конвенцию (КБО), одной из последних стран присоединилась к ней Россия (2003 г.). К сожалению, до сих пор отсутствует стандартная методика оценки и картографирования опустынивания. Даже границы аридных территорий, где проявляется деградация земель, показываются на некоторых картах с недопустимыми ошибками. Например, на карте деградации почв, составленной по системе GLASOD, продуктивные площади пустынь Центральной Азии наравне с Сахарой показаны как непродуктивные земли или "пустоши " (Oldeman и др., 1991). Эта же ошибка повторяется и в Атласе опустынивания (World Atlas.., 1997). В этих изданиях отсутствует также такой тип деградации земель как деградация растительного покрова, который рассматривается КБО как самостоятельный тип опустынивания (Конвенция ООН.., 1994).
В качестве объекта изучения опустынивания КБО предлагает природно-территориальный комплекс, названный как "земля" (от английского слова "land"). Под термином "земля" подразумевается "живая биопродуктивная система, включающая в себя почву, воду, растительность, прочую биомассу, а также экологические и гидрологические процессы, происходящие внутри системы". В зависимости от масштаба объем единицы картографирования будет соответствовать физико-географическим единицам различного уровня.
Предлагаемая карта деградации засушливых земель Азии по существу является первой попыткой стандартизации методов оценки опустынивания для такого обширного региона как Азия (Kharin et al., 1999). Методической основой при составлении этой карты служили следующие источники:
- Методика ФАО/ЮНЕП (Provisional Methodology.., 1984), в разработке которой принимали участие представители 16 стран мира. От бывшего СССР в проверке и окончательном редактировании этой методики принимали участие ученые Института пустынь АН ТССР. Мы рассматриваем эту методику как основную и единственную международную методику по оценке опустынивания. К сожалению, эта методика не переведена на русский язык и не используется российскими учеными (Петров и др., 1999);
- Опыт оценки опустынивания, накопленный в советский период Институтом пустынь АН ТССР (Babaev et al., 1993);
- Практические работы по оценке и картографированию опустынивания, выполненные авторами настоящего сообщения в различных регионах Азии (например, Kharin, 1997);
- Словарь терминов по опустыниванию, который содержит набор стандартных терминов, применяемых в трудах ЮНЕП, в КБО и в международных журналах (Kharin, Tateishi, 2002).
Методика ФАО/ЮНЕП (Provisional methodology.., 1984), дает более подробную характеристику процессов опустынивания, выделяя типы и аспекты опустынивания. К числу аспектов относятся: внутренняя опасность опустынивания (ВОО), современное состояние (СС), темпы опустынивания (ТО), влияние животных на природную среду (ВЖП), плотность сельского населения (ПН) и суммарную опасность опустынивания (СОО). СОО является комплексным показателем, который связан с остальными аспектами следующей зависимостью:
COO = ВОО + СС + ТО + ВЖП + ПН
Анализ этих процессов, проведенный в Туркменистане (Харин и др., 1989), показал, что наибольшее влияние на СС оказывает нагрузка скота на пастбища, т.е. ВЖП, которую мы определяли по отношению фактической нагрузки к допустимой (в процентах). Анализировались все административные районы Туркменистана по 5 областям в соответствии с административным
делением ТССР на 1989 г. Данные статистической обработки приведены в таблице 1. Можно видеть, что для трех областей коэффициент корреляции (Я) оказался высоким, для двух - сравнительно низким. Мы исследовали также влияние ТО и ПН, но их влияние оказалось незначительным на величину опустыненных площадей. Очевидно, нужна стандартная система мониторинга, которая может обеспечить сопоставимость результатов наблюдений различных лет.
Таблица 1. Уравнения регрессий, показывающие зависимость процента опустыненной площади (у) от ВЖП (х) для Туркменистана. Table 1. Regression equations showing dependence of territory desertified (у) on animals' impact (х) for Turkmenistan (Харин и др., 1989).
Области Число районов Уравнение, где у равен R
Regions Number of Districts Equation, where у is equal
Красноводская 6 30,095 + 6,1981 х 0,674
Ашхабадская 8 25,431 + 0,341 х 0,808
Марыйская 8 30.851 + 0,240 х 0,364
Чарджоуская 10 26,04 + 0,179 х 0,485
Ташаузская 7 17.831 + 0,541 х 0,954
В связи с изученной закономерностью мы учитывали при составлении карты основной фактор деградации растительного покрова - перевыпас. Обычно почвоведы, составляющие карты деградации почв, не учитывают деградацию растительности как самостоятельный тип опустынивания (Oldeman et al., 1991). Еще более неудачным представляется нам смешение типов и аспектов опустынивания, в результате чего оценка деградации земель производится по некоторым усредненным критериям в отдельных административных районах России (Петров и др., 1999). Такой подход явно противоречит международной практике и КБО.
Методика оценки и картографирования опустынивания
Для составления карты опустынивания применялась следующая методика. Для оценки опустынивания использовался вегетационный индекс NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), который вычислялся по формуле:
NDVI = (NIR - RED) / (NIR + RED),
где NIR - спектральная яркость в ближней инфракрасной зоне спектра (1 канал AVHRR)
RED - спектральная яркость в красной зоне спектра (2 канал AVHRR)
Изображения NOAA/AVHRR разрешения 1 км служили источником информации для всего региона в целом. Дешифрирование изображений низкого разрешения включало несистематизированную классификацию изображений, использование карты типов земель (Tateishi и др., 1995) и визуальную интерпретацию изображений с учетом ландшафтных особенностей территории. Использовались также данные наземных площадей, отобранных для контроля дешифрирования. Нами были отобраны 662 пробные площади, которые содержали характеристику опустыненных земель, собранную авторами в течение их работы в регионе или полученную по литературным данным. Каждая пробная площадь состояла из 5 пикселов, расположенных следующим образом:
Северный Восточный Центральный Западный Южный
Данные по каждой пробе включали координаты центрального пиксела, средние значения (из 5 пикселов), а также характеристику опустыненных земель. Эта характеристика включала тип земель, тип опустынивания, класс деградации и причину опустынивания. Всего было охарактеризовано 662 пробы, которые распределялись по отдельным регионам следующим образом: Центральная Азия -280, Ближний Восток - 154, Китай - 94, Монголия - 66, Афганистан, Пакистан и Индия - 66, другие регионы - 68.
В таблице 2 в качестве примера приводятся пробные площади с характеристикой опустыненных земель по Монголии. Значения NDVI даются для третьей декады мая 1992 г. Эти данные можно использовать для повторной оценки опустыненных земель на территории Монголии, т.е. для мониторинга этого процесса.
Таблица 2. База данных по оценке опустынивания Монголии. Table 2. Database for assessment of desertification in Mongolia (Kharin et al., 1999).
№ Координаты, град., мин. Тип земель Тип деградац ии Класс опустыни вания Причина опу- стыниван ия NDVI среднее из 5 пикселов
N E
271 50-38 92-33 F V 1 C1 0.192
272 50-27 94-00 F V 1 C1 0.104
273 50-12 93-25 R V 2 C1 0.112
274 49-48 92-44 R W 2 C1 0.272
276 49-00 92-27 R V 1 C2 0.032
277 49-00 93-15 R V 2 C2 0.008
278 48-33 93-15 R V 3 C2 0.032
279 48-22 95-30 R E 2 C1 0.12
280 48-05 91-47 R W 2 C1 0.088
281 48-00 92-40 R V 2 C2 0.064
282 47-43 92-25 R W 2 C1 0.12
283 47-44 93-10 R W 3 C1 0.008
284 47-24 94-00 R V 4 C2 0.024
285 47-36 94-35 R E 2 C2 0.048
286 47-25 95-35 R E 3 C2 0.032
287 48-08 95-00 R V 2 C2 0.072
288 47-50 95-50 R V 1 C2 0.144
289 47-20 92-25 R W 2 C1 0.168
290 47-03 92-57 R W 2 C1 0.104
291 47-20 93-20 R W 2 C1 0.024
292 47-05 94-10 R V 1 C1 0.016
293 46-25 94-25 R W 1 C1 0.08
294 46-30 94-52 R V 1 C1 0.032
295 46-18 96-35 R W 2 C1 0.128
297 46-05 97-20 R W 2 C1 0.024
299 45-10 92-28 R W 4 C1 -0.008
300 43-10 96-00 R W 4 C1 -0.008
301 43-48 97-35 R W 2 C1 -0.016
302 43-18 96-26 R W 4 C1 0.008
303 46-32 99-00 R V 2 C1 0.12
304 45-03 97-29 R W 2 C1 0.072
305 46-12 101-52 R E 1 C1 0.12
306 46-25 102-30 R V 2 C2 0.192
307 45-35 101-30 R V 2 C2 0.088
308 42-20 103-00 R E 2 C1 0.024
308 42-20 103-00 R E 2 C1 0.024
309 42-50 101-10 R W 4 C1 -0.016
310 43-20 102-15 R E 2 C1 0.016
311 43-32 103-00 R E 2 C1 0.096
312 43-15 103-02 R V 1 C1 0.232
313 42-00 104-44 R W 2 C1 -0.008
314 43-50 104-40 R E 2 C2 0.016
315 43-20 104-50 R E 2 C2 -0.008
316 45-30 104-45 R V 2 C2 0.024
317 44-50 106-15 R V 1 C2 0.024
318 43-50 105-30 R E 2 C2 0.008
319 43-15 105-55 R E 2 C2 0
320 42-10 105-40 R E 2 C2 0.032
321 42-40 107-00 R E 2 C2 0.016
322 43-00 106-20 R V 2 C2 0.008
323 43-12 110-25 R V 2 C2 0.032
Окончание таблицы 2
324 42-35 108-15 R E 2 C2 0.024
325 43-20 108-40 R V 2 C2 0.056
327 44-48 109-50 R V 2 C2 0.008
328 45-40 109-12 R V 1 C2 0.016
329 45-52 109-53 R V 3 C2 0.008
330 44-00 109-30 R V 2 C2 0.016
331 43-25 108-27 R E 2 C2 0.032
332 43-30 110-27 R E 2 C2 0.056
333 44-10 110-40 R E 2 C2 0.056
334 42-54 108-20 R V 2 C2 0.024
335 44-40 108-43 R V 2 C2 0
336 45-40 112-00 R V 2 C2 0.064
337 45-10 111-40 R V 3 C2 0.072
Примечание: В таблице приняты следующие обозначения : Я - пастбища, Б - леса, V - деградация растительности, Е - ветровая эрозия, W - водная эрозия. Классы опустынивания : 1 - слабое, 2 - умеренное, 3 -сильное, 4 - очень сильное. Причины опустынивания: С1 - вырубка деревьев и кустарников, С2 - перевыпас.
Критерии СС даются в таблице 3. Они соответствуют выделенным на карте следующим типам опустынивания: деградация растительности, ветровая эрозия, водная эрозия, засоление орошаемых земель, засоление почв, вызванное снижением уровня Аральского моря, заболачивание пастбищ, вызванное сбросными водами из оазисов. На карте выделены 3 класса деградации земель: слабая, умеренная, сильная и очень сильная.
Таблица 3. Критерии оценки опустынивания засушливых земель Азии. Table 3. Criteria for land desertification assessment in Asia (Kharin et al., 1999).
Критерии современного Классы опустынивания
состояния Слабое Умеренное Сильное и очень
сильное
Деградация растительного
покрова
1. Растительное сообщество Коренное или Длительно Эфемеровое
слабо измененное производное,
вторичное
2. Процент климаксовых >75 75 - 25 <25
видов
3. Сокращение проективного
покрытия <25 25 - 75 >75
4. Сокращение кормов на
пастбищах, % <25 25 - 75 >75
5. Потеря прироста древесины
в лесах, % <25 25 - 75 >75
Ветровая эрозия
( Нераспаханные земли)
1. Процент площади, покрытой <30 30 - 70 >70
подвижными песками
2. Процент площади, покрытой 50 - 30 30 - 10 <10
растениями, формирующими
дернину
Распаханные (богарные)
земли
1. Разрушение поверхностного <25 25 - 50 >50
горизонта почвы, %
2. Процент площади, занятой <5 5 - 10 >10
котловинами выдувания
3. Потеря урожая основной <25 25 - 50 >50
культуры, %
Водная эрозия
(Нераспаханные земли)
Окончание таблицы 3
1. Тип эрозии Поверхностная эрозия Поверхностная Поверхностная
и отдельные эрозия, промоины, эрозия, промоины,
промоины формирование овражная
оврагов сеть
2. Разрушение поверхностного >50
горизонта почвы, % <25 25 - 50
Распаханные( богарные)
земли >50
1. Разрушение поверхностного 25 - 50
горизонта почвы, % >50
2. Потеря урожая основной 25 - 50
культуры, % <25
<25
Засоление орошаемых
земель
1. Засоленность грунтовых 3 - 6 6 - 10 10 - 30
вод, г/л
2. Засоленность оросительной 0,5 - 1,0 1,0 - 1,5 >1,5
воды, г/л
3. Сезонное накопление 16 - 30 30 - 45 45 - 90
солей т/га
4. Потеря урожая основной <15 15 - 40 45 - 90
культуры, %
Засоление почв, вызванное Формирование Появление Формирование
снижением уровня прибрежной пустыни, прибрежных глубоких
Аральского моря частично солончаков солончаков
1. Изменение почв покрытой барханами
2. Количество солей в почвенном <130
слое 0 - 100 см, 130 - 290 290 - 370
т/га Формирование
3. Изменение растительного кустарниковой и Появление Фрагменты
покрова полукустарниковой псаммофильных галофитов
растительности видов и тамариксов
Заболачивание пастбищ
в Центральной Азии
1. Глубина пресных грунтовых вод, 10 - 5 5 - 2 <2
м 2. Смена доминантных Таmarix ramosis- Tamarix ramosis- Fragmitis australis
видов растений sima, Alhagi persa- sima, Alhagi persa-
rum rum, Karelia caspia
3. Проективное покрытие
растительности, % <30 30 - 70 >70
В работах по картографированию опустынивания можно выделить 5, 4 или 3 класса опустынивания. При выделении 5 классов характеризуется фоновый уровень и 4 класса деградации земель. Такая классификация обычно применяется при составлении крупномасштабных карт при научно-исследовательских работах. Фоновый уровень характеризует состояние земель, не нарушенных человеком. В природе таких земель почти не сохранилось. К ним можно отнести заповедники и другие нетронутые человеком земли, например пограничные полосы, где хозяйственная деятельность человека запрещена. Поэтому в большинстве случаев ограничиваются 4 или 3 классами опустынивания. Мы ограничились выделением 3 классов в связи с отсутствием информации по некоторым регионам. Классы сильного и очень сильного опустынивания характеризуются как одна категория земель.
Результаты изучения опустынивания в Азии
По нашим данным, засушливые земли Азии занимают 11930119 км2, из них семи-аридные территории составляют 25.49%, аридные - 61.14, экстра-аридные - 10.01, горы (внутри аридной
зоны) - 3.36% (Приложение 1). Как мы уже отмечали, экстра-аридные территории были исключены из оценки. По типам земель аридные территории Азии распределяются следующим образом: леса и кустарники - 4.17%, пастбища и сенокосы - 81.56, земли богарного земледелия - 6.89, орошаемые земли - 7.18, орошаемое дно Аральского моря - 0.20%. Кроме экстра-аридных территорий из оценки были исключены следующие категории земель: болота - 0.02%, солончаки - 5.72, пустоши (территории, лишенные растительного покрова) - 18.87, подвижные пески природного происхождения - 13.66%. В таблице 4 приводятся данные о процентах деградированных земель с указанием классов опустынивания. Можно видеть, что деградация растительности является основным типом опустынивания в Азии. Она вызывается вырубкой деревьев и кустарников, а также перевыпасом. Значительны также площади земель, подверженные ветровой эрозии.
Таблица 4. Площади опустыненных земель Азии (в процентах). Table 4. Decertified lands in Asia (%) (Kharin et al., 1999).
Типы земель/опустынивание Процент опустыненных земель
Слабое Умеренное Сильное и очень сильное Итого
Леса и кустарники/деградация растительности 0.00 15.12 63.1 78.13
Леса и кустарники/водная эрозия 1.48 7.88 3.07 12.43
Леса и кустарники/ветровая эрозия 0.00 9.44 0.00 9.44
Итого 1.48 32.45 66.07 100.00
Пастбища и сенокосы/деградация растительности 20.59 33.14 14.98 68.72
Пастбища и сенокосы/водная эрозия 1.08 4.05 0.00 5.13
Пастбища и сенокосы/ветровая эрозия 2.40 12.92 10.84 26.15
Пастбища и сенокосы/заболачивание 0.09 0.34 0.15 0.59
Итого 24.16 50.45 25.98 100.00
Богарные земли/водная эрозия 4.80 37.16 2.40 44.36
Богарные земли/ветровая эрозия 32.03 22.96 0.66 55.64
Итого 36.82 60.11 3.06 100.00
Орошаемые земли/засоление 27.22 47.90 24.88 100.00
Высохшее дно моря/заболачивание 0.00 52.62 47.38 100.00
Всего 24.14 49.95 25.91 100.00
Центральная Азия. Мы провели также анализ опустынивания по отдельным регионам Азии с учетом социально-экономических факторов. Рассмотрим прежде всего регион Средней Азии, или как его сейчас называют Центральную Азию. Государственные деятели новых независимых стран и СМИ этих стран ввели в обращение новый термин - "Центральная Азия", поддержав этим терминологию, применявшуюся в западных странах. Итак, Центральная Азия - это новый геополитический регион, в который входят 5 новых независимых государств, бывших Союзных Республик СССР: Казахстан, Узбекистан, Кыргызстан, Таджикистан и Туркменистан. Как известно, русские географы всегда называли эту территорию Средней Азией (кроме северной части Казахстана).
В этом обширном регионе, занимающим площадь около 4 млн. км2, на орошаемые земли приходится 8.7 млн. га. Количество населения в регионе возросло с 22.8 млн. человек в 1959 г. до 53.8 млн. в 1996 г. Рост населения происходит по модели, общей для всех развивающихся стран -"высокая рождаемость - высокая смертность" в противоположность модели богатых стран - "низкая
рождаемость - низкая смертность". Согласно опубликованным данным (Харин и др., 1993) основными причинами опустынивания в бассейне Аральского моря являются следующие (в процентах охваченной площади):
Около 90% орошаемых земель охвачены вторичным засолением. Усыхание Аральского моря стало причиной экологической катастрофы. С осушаемой поверхности ежегодно выносится около 75 млн. т солей, которые переносятся ветром на соседний территории. Причиной этой экологической катастрофы является разбор воды Амударьи и Сырдарьи на орошение. Постройка Каракумского канала вызвала необратимые изменения в прилегающих к каналу районах. Например, Тедженский оазис в Туркменистане превратился в район экологической катастрофы в связи с засолением земель.
Деградация растительного покрова является вторым типом опустынивания, отмеченным на значительных площадях. Саксауловые леса вырублены на площади около 5 млн. га только в пустыне Каракум. На состояние пустынных лесов в Советский период отрицательное влияние оказали проникновение в пустыню автотранспорта, строительство каналов, изыскательские и другие работы. Процент покрытой лесом площади составляет: в Казахстане - 3.30, в Узбекистане - 11.60, В Таджикистане - 1.60, в Кыргызстане - 3.30, в Туркменистане - 12.10.
Деградация пустынных пастбищ является прямым результатом перевыпаса. Например, в Казахстане поголовье скота увеличилось на 40% за последние 25 лет. Специалисты считают, что уже в 1960 г. пастбищные ресурсы этой республики полностью истощились, и началось опустынивание. В Туркменистане 50.5% пастбищ слабо деградированы, 45% умеренно деградированы и 4.5% сильно и очень сильно деградированы. Примерно такая же ситуация характерна и для Узбекистана. Особенное беспокойство вызывает категория очень сильно деградированных пастбищ, процент которых увеличивается с каждым годом примерно на 10%. Состояние экосистем на этих землях характеризуется полным разрушением биологической продуктивности. Их восстановление, как правило, невозможно, особенно в условиях слабой экономики стран Центральной Азии.
Монголия. Монголия расположена в "сердце" Азии. Ее территория, занимающая 1565 км2, относится к Внутренней Азии. По данным Internet (1998) обрабатываемые земли составляют на территории страны 0.84%, орошаемая площадь занимает только 840 км2. Некоторые географы делят территорию Монголии на два типа ландшафтов, используя местные географические термины:
- Хангай - территория, хорошо обеспеченная водой и с богатыми пастбищами,
- Гоби - пустыня с песчаными, каменистыми и щебнистыми почвами, бедная лесом и с пастбищами низкой продуктивности.
Иногда Гоби относят скорее к пустынной степи, чем к настоящей пустыне. Здесь много мелких (неглубоких) колодцев, растительность сравнительно богата, особенно во влажный сезон. Территория Монголии окружена горными хребтами, что способствовало исторической изоляции страны. Опустынивание в Монголии скоре исторический феномен, а не явление настоящего времени. Н.М. Пржевальский (1883) отмечал во время своего третьего путешествия, что все земли, пригодные к использованию в сельском хозяйстве, уже освоены, а пастбища перегружены скотом.
Монголия относится к числу стран, где сохранилась кочевая система животноводства. Рост населения страны является основным социальным фактором опустынивания. Если в 1918 г. население Монголии составляло 647.5 тыс. человек, то в 2003 г. оно достигло 2.712 млн. человек. Происходит также постоянный рост поголовья скота. В 1918 г. в Монголии насчитывалось 9.645 млн. голов скота, в настоящее время поголовье превышает 23 млн. голов. Монголию называют "страной
Вырубка растительности Перевыпас
Нерациональное использование орошаемых земель Строительство дорог и каналов Сенокошение Недовыпас
Потери воды при орошении Другие причины
28 29
9 8 3 3 2 18
Итого
100
пяти животных". Обычно кочевники держат пять видов домашних животных: лошадей, коров (или яков в высокогорных районах), овец, коз и верблюдов. Это объясняется следующими тремя причинами:
1. Каждый вид животных выполняет специфические функции в жизни кочевников,
2. Различные животные дают кочевникам различные продукты,
3. Каждое животное нуждается в специфических кормах, что, в общем, способствует
опустыниванию.
Основными типами опустынивания на территории Монголии являются деградация растительного покрова, ветровая эрозия и водная эрозия. По примерным подсчетам в аридной зоне Монголии ежегодно вырубается на топливо 700 - 800 тыс. т древесины. Кроме того, на топливо используется аргал (высохшие экскременты животных, особенно коров). Изъятие этого органического вещества способствует деградации аридных экосистем. Ветровая эрозия развивается в результате уничтожения растительного покрова на почвах легкого механического состава. Этот процесс начинается с образования котловин выдувания и заканчивается формированием песчаных дюн. В пересеченной местности развивается водная эрозия. Она проявляется в формировании сухих русел - сайр, формирующих целые системы промоин и оврагов на подгорных равнинах Монголии.
Китай. Китай, одна из последних сверхдержав современного мира, занимает площадь 9597 тыс.км2. Население достигло в 2003 г. 2.712 млрд. человек. Культура земледелия зародилась в Китае 3000 лет тому назад. На лессовом плато в излучине Желтой реки сформировалась китайская цивилизация, Великая Китайская стена отделила колыбель этой цивилизации от "варваров " (кочевых племен). В Х веке н. э. в Китае был усовершенствован железный плуг, который состоял из двух элементов - лемеха и отвала. Однако уже в ХХ веке в Китае был изобретен плуг для человека. Рост населения является основным социальным фактором, который способствует деградации земель в Китае. Из природных факторов, способствующих деградации земель, следует отметить засухи и наводнения. В конце XV века в Китае были зарегистрированы 91 наводнение и 129 засух. В настоящее время происходит дальнейшее увеличение засух. По мнению китайских ученых, это связано с вырубкой лесов. В Северном Китае леса полностью исчезли во время правления династии Мин (1368 - 1644 гг.). Многие плодородные земли превратились в пустыню или были заброшены ^и Geping, Ы ЛпсЫ^, 1997). Эти же авторы называют следующие причины опустынивания в Китае (в
процентах):
Ирригационное освоение земель 25.4
Перевыпас 28.3
Заготовка древесины 31.8 Промышленное строительство, горное дело, строительство
коммуникаций 0.7 Нерациональное использование
водных ресурсов 8.3
Другие 5.5
Итого 100.0
Бассейн Тарима - один из засушливых районов Китая, где процессы деградации земель приняли угрожающий характер. Деградацией охвачены маргинальные территории, расположенные вокруг экстра-аридной пустыни Такламакан. Примерно 875 тыс. га занимают земли, охваченные ветровой эрозией. 38 тыс. га в долине реки Тарим подверглись деградации в связи с нехваткой водных ресурсов. Около 285 тыс. га зарослей Populus euphratica усохли в связи с аридизацией климата. Подвержены опустыниванию и засушливые земли, расположенные вокруг бассейна Цайдам. Здесь отмечено вторичное засоление орошаемых земель, часть земель из-за этого заброшена.
Охвачены деградацией обрабатываемые земли, расположенные в северных районах Китая, в излучине Желтой реки. Здесь орошается около 18 млн. га и проживает 200 млн. человек; производится 20% зерна, 57% хлопка, 17% растительного масла и 14% мяса от общей продукции страны. Опустыниванием охвачены и другие регионы страны, в частности лессовое плато. Это - один из важнейших исторических и культурных центров страны, он занимает площадь около 500 000 км2. Плотность населения достигает в отдельных районах 1000 человек на 1 км2. В сухой период года тучи
лессовой пыли закрывают солнце и крестьяне вынуждены днем зажигать свет в своих домах. Годовой доход сельского населения составляет около 2 долларов в год. Проблема выживания - основная проблема местного населения.
Афганистан - страна, пострадавшая от военного опустынивания. Военное опустынивание -далеко не новый тип деградации земель, но в современных условиях использование технических средств создает угрозу жизни населения целых стран. В Азии военное опустынивание получило распространение в последние годы в таких странах как Афганистан, Ирак и Кувейт. По представлению СМИ, Афганистан - бедная страна, где население получает доход от выращивания опийного мака, и где ведутся непрерывные войны. К сожалению, эта картина не далека от действительности. Площадь страны 647.5 тыс. км2, население составляло в 1979 г. 15.5 млн. человек, а к 2003 г. увеличилось до 28.72 млн. человек. Для использования в сельском хозяйстве пригодны только 12% земель, из них обрабатывалось до 1980 г. только 29%. В 1998 г. орошалось 23.860 тыс. км2. Точных статистических данных об экономике страны нет в связи с постоянной войной.
Во время Советско-Афганской войны цветущие оазисы были уничтожены, обрабатываемые земли заброшены, сады вырублены. Около 500 тыс. человек были убиты в ходе военных действий, 3 миллиона эмигрировали в Пакистан, 500 тыс. - в Иран. Война продолжается и сейчас. По неполным данным, около 30% орошаемых земель были подвергнуты засолению до Советско-Афганской войны. На площади 42 млн. га выпасались 30 млн. голов скота.
В настоящее время опийный мак выращивался в 2003 г. на площади 30750 га, а потенциальное производство опиума достигает 1278 т в год. 80-90% героина, потребляемого в Европе, доставляется из Афганистана.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Конвенция ООН по борьбе с опустыниванием в тех странах, которые испытывают серьезную засуху или опустынивание, особенно в Африке. ЮНЕП. 1994. 77 с.
2. Петров В., Павловский Е. С., Кулик К. Н. и др. Атлас опустынивания сельскохозяйственных угодий Российского Прикаспия. Волгоград. 1999. 37 с.
3. Пржевальский Н. М. Третья экспедиция в Центральную Азию. СПб. 1883. 312 с.
4. Харин Н. Г., Николаев В. Н., Сорокина И. П., Кирильцева А. А. О возможности моделирования процессов опустынивания с учетом антропогенных и природных факторов // Проблемы освоения пустынь. 1989. № 2. C. 64 - 68.
5. Харин Н. Г., Каленов Г. С., Кирильцева А. А. и др. Объяснительная записка к карте антропогенной деградации земель в бассейне Аральского моря. Ашхабад: Инст. Пустынь АНТ. 1993. 83 с.
6. Babaev A. G., Kharin N. G., Orlovsky N. S. Assessment and mapping of desertification. A methodological guide. Desert Research Institute. Ashkhabad. 1993. 44 p.
7. Kharin N. G. Dégradation des terres séches en Mongolie // Sécheresse. 1997. N 3. P. 136-168.
8. Kharin N. G., Ryutaro Tateishi. Glossary of terms on desertification. English - French -Spanish -Russian. CEReS: Chiba University 2002. Japan. 405 p.
9. Kharin N. G.,Ryutaro Tateishi, Harahsheh H. Degradation of the drylands of Asia. CEReS: Chiba University 1999. Japan. 81 p.
10. Oldeman L. R, Hakkeling R. T. A., Sombroek W. G. World map of the status of human-induced soil degradation. A brief explanatory note. ISRIC. UNEP. 1991. 7 p.
11. Provisional methodology for assessment and mapping of desertification. FAO/UNEP. 1984. 84 p.
12. Qu Geping, Li Jinching. Population and environment in China. Boulder. Lynne Publ. 1997. 216 p.
13. Tateishi R., Weng Cheng Gang. Land cover database of Asia // Int. Symposium on vegetation monitoring. August 29 - 31, 1995, Chiba University, Japan. P.45-62
14. World Atlas of Desertification. UNEP. London. 1997. 182 p.
MAP OF DEGRADATION OF THE DRYLANDS OF ASIA © 2004. N. G. Kharin1, Ryutaro Tateishi2
1 Center on Problems of Ecology and Productivity of Forests, Russian Academy of Sciences, GSP-7, 117810
Profsoyuznaya 84/32 Moscow, Russia 2 Center for Environmental Remote Sensing, Chiba University, 1 - 33 Yayo-cho, Inage-ku,
Chiba 263 - 8522, Japan
Drylands of Asia occupy 11 930 119 km, from which 25.49% belong to semiarid lands, 61.14% - to arid lands and 10.01% - to extra-arid lands. About 70% of these lands have been affected by desertification. International Convention to Combat Desertification (CCD) adopted in 1994, defines desertification as "land degradation in arid, semi-arid and dry sub-humid areas resulting from various factors, including climate variations and human activities". Loss of productivity in arid regions creates the major environmental constraints for sustainable development. Growth of population in developing countries in its turn aggravates the ecological situation. In this way the problem of desertification has been transformed into social and political problem. All that concerns in full measure the drylands of Asia, where the process of desertification has embraced the vast areas.
CCD recommends the creation of a monitoring system for desertification control. Assessment and mapping desertification is the first step of this monitoring. Desertification maps published in different countries of Asia are in several cases not comparable. So, the authors of this project used remote sensing data to make the final decision in all questionable cases, and a new desertification map of Asia was compiled. Assessment and mapping desertification was based on application of existing thematic maps, maps of desertification and low resolution NOAA/AVHRR space imagery. Published maps contain information on physical environment and land degradation. NOAA/AVHRR data were found to be similarly correlated with desertification. Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) was generated by the formula
NDVI = (NIR - RED)/ (NIR + RED),
where: NIR - reflectance in near infrared spectral band
RED - reflectance in red spectral band
Thematic maps and publications were used as sources of ground truth. 662 sample plots with roughly uniform area were selected as check points. For each sample plot, the mean NDVI was calculated from 5 points:
North East Central West South
Each sample plot contained the following information: coordinates of the central point, land use type, type of land degradation, desertification class and the causes of land degradation. The sample plots were distributed across the region in the following way: Central Asia - 280, Middle East - 154, China - 94, Mongolia - 66, Afghanistan, Pakistan and India - 66. Interpretation of small scale imagery was conducted by the following procedure: unsupervised classification of 4 arc-minute imagery, land cover classification of 30-arc second imagery, visual interpretation of different classes of imagery within landscape - analogues in the limits of geographical zones (Appendix 1).
By visual photo interpretation Desertification Response Units (DRU) were recognized as mapping units. DRU included areas of the same land use, with similar physical conditions (climate, soil, slopes, vegetation) and common characteristics of land degradation (type and class of desertification). In some cases DRU included different land types, which were impossible to divide in small-scale map. In this case the percentage of each category was estimated by dot grid and a complex characteristic was given in the map. Information on desertification in several countries of Asia is given below.
China. The People's Republic of China is the greatest superpower of the world. Population in China totaled 549 million people in 1949. By July 1, 2003, population of China reached 2712. The policy of agrarian radicalism proclaimed by Mao Zedong could not solve the ecological problem. The growth of population is continued in spite of the measures on birth control. Further economic and political development
of China will depend upon the progress in solving the population /environment problem.
The "Golden Era" in history of China was 4000 years ago. Since 200 B.C. China was very close to market economy because the country had countless small production units. During the further development, the situation drastically changed and 12th century was a crucial point. Population pressure gradually increased and Chinese agriculture shifted to labor intensive farming. Overpopulation induced the adoption of more labor-intensive technology, which in its turn raised tolerance for overpopulation. Especially after 17th century, the living standard in rural China worsened. As a result of accelerated deforestation, land in north China lost many century ago its productivity and became vulnerable to floods and droughts. Forest areas in this region shrank and finally completely disappeared by Ming time (1368 - 1644).
The ecological situation in loess plateaus can be named as catastrophic. Loss of land cover is more than 500 000 km2, being one of the most important cultural and agricultural regions of China. It is names as " cradle" of Chinese civilization. Population density in some areas is 1000 persons per 1 km2. Irrigation schemes in the valleys of the Wei Ho and the Fen Ho go back to the second millennial B. C. Erosion is very rapid, and only in the Wei Ho area some 150 million tons of loess are annually washed away. The irrigation area has more than doubled since 1952. The disastrous collective farming worsened the situation. At present time natural vegetation covers only 10% of the total area. Since 1949, the eroded area increased by 30%. Winds carry so much dust that villagers often have lunch by the light of lanterns. Living standard of peasants is very low, their income being $2 per month per person.
Central Asia. The region of Central Asia includes five new independent countries (the former Soviet Republics): Kazakhstan, Turkmenistan, Kirgyzstan, Uzbekistan and Tajikistan. The land area is 3 994.4 thousand km2, the population totals 53.8 million. The region of Central Asia is located within vast Aralo - Caspian basin. Vast desert and semi-desert plains, piedmont plains and oases of irrigated soils are the main landscapes of the region.
The deserts of Central Asia are located in the temporal belt of the continental climate. Summer is hot, dry and cloudless. Winter is mild, except the northern part of the region where winter is cold. These climatic features are intensified by geographical barriers, which isolate the territory from south. Annual precipitation totals 80 - 130 mm in the desert zone and 140 - 200 mm in the piedmont plain. High air temperature can total in July 45 - 49 °. Dust storms belong to one of the most characteristic features of the region.
The production of cotton in 1992 (in thousand tons) was: in Kazakhstan 31.5, in Kirgyzstan 68.0, in Uzbekistan 6 292.0, in Turkmenistan 1 457.0, in Tajikistan 920.0. Livestock numbers in all countries totaled (million heads): cattle 17.4, sheep and goats 64.1, pigs 4.9, horses 2.0, camels 0.23. The causes of land degradation in Central Asia, in percentage of affected areas are as follows: vegetation cutting 28, overgrazing 29, excessive irrigation 9, construction of roads and canals 8, hay making 3, undergrazing 3, water filtration 2, other 18. Degradation of the vegetative cover is the main type of land degradation in Central Asia. The size of forested areas reduced during the last 50 years. In 1950 - 1990, the works on forest regeneration were conducted in the area of 5.7 million ha. But from this area, only 1.7 million ha were conserved and registered as productive forests. Degradation of desert rangeland is a result of rapacious exploitation of forage resources. A system of free ranging dominates in range management of Central Asia. For example in Kazakhstan the number of livestock increased during the last decades by 40% in spite of the forage production was exhausted even by 1960. In Turkmenistan 50.5% of desert rangelands are severely degraded, and in Uzbekistan even 58% have the same degree of degradation.
Wind erosion mainly occurs in sandy desert. Tracts of moving sand dunes of the anthropogenic origin are confined to the areas of active human activities. In Kazakhstan wind erosion affected 20.5 million ha of plough land and 25 million ha of rangeland. Technogenic desertification was registered in the area of 181.3 thousand ha. These areas included gas pipelines, mining sites and military test sites of the former USSR. Water erosion is developed on mountain slopes and in piedmont plains of Central Asia. Intensity of water erosion depends upon slopes, exposure and technique of tillage. In Kazakhstan water erosion affected 20.5 million ha. Annually 60 million tons of soil material is washed away from plough land.
Drying up the Aral Sea was caused by water withdrawal for irrigation from the Amudarya and the Syrdarya rivers. Grandiose works on construction of irrigation canals and reclamation of new lands have led to changes of physical environment. Some areas, like the Tedzhen and the Tashauz oases, have been transformed to the zones of ecological catastrophe. Use of mineralized water for irrigation, absence of crop rotation and application of great amount of fertilizers have led to severe soil degradation and worsening the
living conditions of people in the rural country.
Afghanistan. Afghanistan is a country located in the heart of south Central Asia. It occupies the area of 652 225 km2, population totaled 15.50 million in 1979, and reached 28.72 million in 2003. Climate of the country is dry and subtropical. The mean temperature of July is 24 - 32° C (beyond the high mountains). Winter in the plain is mild and the mean temperature of January is 8 - 10° C. The maximum precipitation arrives in winter and spring as a result of cyclonic activities, 40 - 50 mm of precipitation fall in the southern plain, and 200 - 300 mm in the interior highland. Air humidity is very low, in summer less than 10%. In summer, a hot wind is blowing which is called "Sado-Bistoruz" (the wind of 122 days). During this period the day temperature raises to 43 - 45°.
Afghanistan is a pastoral country. Only 12% of the land is arable, and only 29% of the arable land was cultivated before the Soviet intervention. The most part of the people lives in rural country, and their mode of life is a peasant tribal society that determines the patriarchal character of these communities. Some 2 million are nomads. But the real figures on population and economy of the country are unknown because of a long war, which has been continuing. A new type of land degradation - the war desertification is a characteristic feature of Afghanistan. Flourishing oases were destroyed, agricultural fields were abandoned, gardens and tree plantations were cut and the social infrastructure in vas t areas was completely destroyed. Three million of people left for Pakistan, and a half of million took refugee in Iran, and a half of million was killed or wounded.
Droughts that occur periodically in Afghanistan stimulate the process of desertification. For example, in early seventies a severe drought compelled many peasant families in rural country to mortgage their land for loans. Debts and mortgages resulted in a heavy alienation of land. Wheat is the main staple crop, and corn, barley and rice are cultivated. Cotton before the war was also an important cash crop. At present time, opium poppy was cultivated on the area of 30 750 ha. 80 - 90% of heroin consumed in Europe are delivered from Afghanistan.
