CC BY
69НАУЧНЫЕ СТАТЬИ
Гидрометеорология и экология № 1 2016
УДК. 502.05
Ж.Г. Берденов * Канд. биол. наук Е.Х. Мендыбаев ** Доктор геогр. наук Г.М. Джаналеева
ЛАНДШАФТНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ГЕОСИСТЕМ СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА
ГЕОСИСТЕМА, ЛАНДШАФТ, ПОЧВА, ТЕХНОГЕНЕЗ, АГРОГЕНЕЗ
Статья посвящена ландшафтно-экологическому исследованию некоторых территорий Северного Казахстана. В ходе исследований описаны основные типы топогеосистем и их сопряжения на ландшафтно-геохимических профилях. Особенности ландшафтов Северного Казахстана до настоящего времени исследованы слабо, несмотря на то, что степная зона Евразии во многом является ключевой в формировании вещественного состава прилегающих территорий. Роль степи, как источника материала для почвообра-зующих пород и почв Северного Казахстана, является очень важной, и этот факт делает ландшафтно-экологический анализ данного региона очень актуальным.
Введение. Воздействие хозяйственной деятельности человека усилилось в последние годы 20-го века, когда продукты распада веществ, загрязняющих окружающую среду, доходили до уровня необратимых процессов. Ярким примером этого природно-антропогенного процесса является территория Северного Казахстана, включающая Костанайскую, Севе-ро-Казахстанскую, Акмолинскую и Павлодарскую области.
Обладая значительным природно-ресурсным потенциалом, территория Северного Казахстана из цветущего края наших предков к 2000-м годам превращается в опустыненные, пустошно-дефляционные равнины и холмы, с утратившими свой потенциал летне-весенними и осенними пастбищами, из-режеными лугами и сенокосами по поймам многочисленных рек и озер.
Базовой основой для практических действий по возобновлению земельно-ресурсного потенциала территорий Северного Казахстана является геоэкологическая оценка современного состояния геосистем региона
* Евразийский Национальный университет им. Л.Н. Гумилева, г. Астана
** Актюбинский Государственный университет им. К. Жубанова
123
с различных позиций, а также с учетом развития современных отраслей сельского хозяйства и промышленности.
Объект и методы исследования. Территория Северного Казахстана делится на бассейны трех притоков разного порядка: реки Тобол, Есиль, Ертис. Эти реки, в прошлом многоводные, довольно активно влияют на функционирование геосистем разных рангов.
По классификации геосистем бассейновых территорий площадь Северного Казахстана разделена нами на 4 техно-агрогеоэкосистемы [1] (рис. 1): 1) Тобыл-Костанайская; 2) Есильская; 3) Есиль-Петропавловская селитеб-но-агрогенная геоэкосистема; 4) Ертисско-Павлодарская.
Карта субгеосистем Северного Казахстана _7Г_ л*
1:1 ООО ООО "У Щ......-ж 4-
— \ / л/ л и! у-^Г^ ¡- ■ с •■' ' 1 ■ * • - \ 1; ; "У?*/ хГ' ■у'> .уЗ^Г \
- # ■ У ^ \ 'Г,. ? '
Лёгенда % Лойма_реки
Тобыл-Кустанайская субгеосистема Есиль-Петропавловская субгеосистема Есиль-Кокшетауская субгеосистема Ертисско-Павлодарская субгеосистема
Рис. 1. Карта субгеосистем Северного Казахстана.
На первом этапе геоэкологической оценки анализируется характер степени интенсивности функционирования геоэкосистем зон интенсивного техногенного загрязнения [2]. Для выполнения этой задачи нами составлена ландшафтная карта на основе типологического подхода (рис. 2).
Ландшафтная карта Северного Казахстана является основой оценки экологической значимости геосистем и выделения земель ЭКТ, которые направлены на компенсацию нарастающей антропогенной нагрузки, и включают в себя различные категории земель с дифференцированными режимами природопользования в зависимости от природоохранных целей [3].
На территории Северного Казахстана произошло почти повсеместное превращение геосистем из природных в техногенно-нарушенные или косвенно измененные антропогенной деятельностью. Направление и интенсивность, а также масштаб изменений, диагностируются действующими в геоэкосистемах природно-антропогенными процессами, внутриструктур-124
ными изменениями и нарушениями. В совокупности они определяют геоэкологическое качество современной геоэкосистемы и становятся необходимым элементом комплексного ландшафтного исследования. Определение геоэкологического содержания современных геоэкосистем направлено на изучение ландшафтно-геоэкологических особенностей, сформированных в новых условиях хозяйствования, и усиления техногенных факторов.
Рис. 2. Ландшафтная карта Северного Казахстана.
В научном исследовании основное внимание было сконцентрировано на разработке методологических и методических подходов оценки и анализа антропогенного воздействия. На этом этапе данные подходы были разработаны и апробированы для современного состояния антропогенно-измененных ландшафтов Северного Казахстана по видам хозяйственной деятельности.
Результаты исследования. Результаты первого информационного этапа экологической оценки могут быть выражены в инвентаризационных картах, на которых отражены объекты воздействия и экологические факторы. Примером такой карты является «Карта-схема антропогенной нару-шенности», поскольку на нее нанесены соответствующими знаками проявления различных видов сельскохозяйственной нагрузки (рис. 3).
Натурные наблюдения нашей экспедиции позволили сформулировать представления о природных комплексах техногенного происхождения, как особых географических объектах, отличающихся исключительной динамичностью и неустойчивым механизмом внутриландшафтных и межландшафтных связей.
В результате изучения геосистем Северного Казахстана установлено, что интенсивная хозяйственная деятельность привела к существенной
125
перестройке ландшафтной структуры региона. На фоне естественной динамики геосистем прослеживаются негативные изменения, вызванные направленным влиянием факторов техногенеза на отрасли земледелия.
Рис. 3. Карта антропогенного воздействия на окружающую среду
Техно-агрогенная геоэкосистема представляет собой образование, сформированное под воздействием антропогенных факторов, определяющих в целом ее техногенную изменчивость в условиях интенсивного сельскохозяйственного влияния.
В геоэкосистемах Северного Казахстана во влажные годы продуктивность растет, но содержание белка и азота в семенах падает. Территории с доминированием сложноцветных имеют в основном кальциевый и кальциево-натриевый тип золы, содержание которой достигает 10 %. Однако летом 2015 года это содержание резко снизилось. По данным нашей экспедиции, ряды общей биогенности макроэлементов имеют следующий вид: С1, 8, Р, К, Са, Мп, 81, А1, Бе. В этих же геоэкосистемах луговых степей было рассчитано количество гумуса - 600 т/га, что резко снижено в последние годы (в 1960 г. количество гумуса было 900 т/га) [4]. Это усиливает процессы увеличения бактериального состава микрофлоры почв, что повышает растительный опад кальцием. Периодическое усиление процессов опустынивания и ксерофитизации приводят к преобладанию гуминовых кислот над фульвокислотами (ГК/ФК = 1,5...2,0). Контрастность аномалий основных загрязнителей кустарниково-лесных формаций (береза, сосна и др.) выше, чем у полыни и у злаков.
По результатам геоэкологических исследований нами разработана модель техно-агрогенных геоэкосистем, определяющая алгоритм исследования, для обработки огромного объема информации (по 18 показателям). Нами создан блок по индикаторам геоэкологического качества геосистем
Карта антропогенного воздействия на ОС
1:1 000 003 . ..С«
Северного Казахстана.
126
(табл. 1). На данном этапе проанализирован процесс картографического отображения геоэкологических систем, на основе данных ключевых участков, зафиксированных в июле 2015 года по техно-агрогенным блокам. Проведен геоэкологический анализ функционирования геосистем, результатом которого стала карта антропогенной нарушенности ландшафтов Северного Казахстана (рис. 4).
Рис. 4. Карта антропогенной нарушенности ландшафтов Северного
Казахстана.
Заключение и рекомендации. Физико-географические особенности геосистем и степень их антропогенной трансформации предопределили неравномерность пространственного распределения экологически значимых земель и природных ресурсов в пределах исследуемой территории. Известно, что современная геоэкосистема - это природно-антропогенное образование со сложной внутренней структурой, выполняющее определенные функции и обеспечивающее условия жизнедеятельности человека [5].
Научные исследования показали, что геосистемы Северного Казахстана весьма разномасштабные по площади, объему, массе и времени развития. Отсюда вытекают и особенности их пространственной организации, нашедшие свое отражение в серии разномасштабных ландшафтных карт. Исследования современного ландшафтно-геоэкологического состояния Северного Казахстана показали, что многочисленные проявления мобильности геосистем в пределах различных временных состояний составляют сущность их динамики в условиях развития богарного земледелия и зарегулированности стока рек Есиль, Ертис и др.
Глубокие геоэкологические изменения в ландшафтах Северного Казахстана поднимают ряд новых проблем.
127
Таблица 1
Пример определения качества техно-агрогенной геоэкосистемы в условиях развития антропогенно-стимулированной
плоскостной эрозии территории Северного Казахстана
№ на карге Современные ландшафты Характер использования Объекты хозяйствования Природно-антропогенные процессы Качество ТАС
34,35 Озерно-аилювиальная Пастбище, Сельскохозяйст венные и др. Сбит ость пастбищ, Умеренно-
равнина сенокосы, рекреация фермерские хозяйства сокращение угодий деградирующие {8 б,"
20,20, Мелкосопочник Пастбища дальнего и Снижение Дефляция Умеренно-
17 весенне-осеннего биопродуктивности пастбищ, устойчивое, местами
использования формирующие культурные дефляционными
сенокосы, посевы трав пятнами(7б.)
1,39, О жрно-аллювиатьная Надпойменная терраса Фермерские хозяйства, Развитие водно- Неустойчивое,
42 равнина с многочисленными использующие т ерриторию эрозионных умеренно-
селитебными, геосистем под богарное и процессов, снижение деградирующее
рекреационными поливнос земледелие, под биопродукти вности (3 6.)
объектами и посевы кормовых культур
сенокосами.
4,7,12 Делювиально- Пастбища зимнего и Богарное земледелие, посевы Дефляция, водно- Слабо
нролювиальная летне-весеннего кормовых культур, объекты эрозионные процессы, деградирующее,
равнина использования рекреационных систем снижение биопродуктивностн прирусловая аккумуляция взвешенных частиц, половодье местами умеренно- устойчивое (6 6.)
К первоочередным задачам, на наш взгляд, следует отнести выработку стратегии землепользования и землеустройства, разработку ланд-шафтно-геоэкологической концепции развития региона, включая природоохранную деятельность и контроль за предполагаемыми технологиями решения, создание региональной экологической схемы борьбы с опустыниванием, разработку научных основ регионального мониторинга техногенных систем для восстановления устойчивого развития важного региона Республики Казахстан.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Джаналеева Г.М. Физическая география Республики Казахстан. - Астана: Ену им. Гумилева, 2010. - 592 с.
2. Джаналеева Г.М. Теоретические и методологические проблемы географии. - Астана: КазУЭФ и МТ, 2008. - 362 с.
3. Солнцев Н.А. О некоторых фундаментальных свойствах геосистемной структуры / Методы комплексных исследований геосистем. - Иркутск: Институт географии Сибири и Дальн. Востака, 1974. - С. 56-62.
4. Скоринцева И.Б. Оценка ландшафтно-экологической опасности земель приграничной территории Костанайской области при сельскохозяйственном воздействии // Гидрометеорология и экология. - 2010. - №1. - С. 170-176.
5. Сочава Б.В. Введение в учение о геосистемах. - Новосибирск, 1978. - 319 с.
Поступила 10.03.2016
с0лтyстiк ;аза;станныщ геожуйенщ ландшафттык; -
экологияльщ зерттеу
Ж.Г. Берденов Биол. гылымд. канд Е.Х. Мендыбаев
Геогр. гылымд. докторы Г.М. Джаналеева
ГЕОЖ7ЙЕЛАНДШАФТ, ТОПЫРЩ ТЕХНОГЕНЕЗ, АГРОГЕНЕЗ
Мацала Солтуст1к Цазацстанныщ кейб1р аудандарын ландшафты-экологиялъщ зерттеуге арналган. Зерттеулер ландшафттыц-геохимиялыц профильдерге Ландшафт-
геожуйелертщ жэне олардыц нег1зг1 турлер1н сипаттайды. Солтуст1к Цазащстан ерекшелттер1 пейзаждар буган нашар квптеген жолдармен Еуразиялыщ дала аймагы мацындагы аудандардыц материалдыщ щурамын щалыптастыру ктт1 болганына царамастан, зерттелген. Солтуст1к Цазащстан тастарды жэне топырацты щалыптастыру уш1н k@3í материал реттде дала рвл1 вте мацызды болып табылады, жэне бул факт ландшафт жасайды жэне аймацтагы экологиялыщ талдау вте взект1 болып табылады.
129
