CC BY
51
Раздел 2 Section 2
КАРТОГРАФИЯ. ГИС-ТЕХНОЛОГИИ
CARTOGRAPHY. GIS
УДК 528.8: 910.1+624.131.47: 910.1
ОЦЕНКА ДИНАМИКИ ОПУСТЫНИВАНИЯ ТЕРРИТОРИИ НА ОСНОВЕ РЕТРОСПЕКТИВНОГО АНАЛИЗА ТОПО-
И КОСМОКАРТМАТЕРИАЛОВ (НА ПРИМЕРЕ ОБЪЕКТОВ КУЛУНДИНСКОЙ СТЕПИ) Н.Ю. Курепина, Ю.М. Цимбалей, Т.Г. Плуталова, С.В. Циликина
Институт водных и экологических проблем СО РАН, E-mail: nyukurepina@mail.ru
Выполнен ретроспективный анализ топографических карт и космоматериалов разных лет съемки за период с 1930 по 2000-е гг. Полученные результаты позволяют сделать оценку процессов опустынивания Кулундинской степи.
Ключевые слова: топографические карты и космические снимки разных лет съемки, Кулундинская степь, картографирование в ГИС, опустынивание.
Дата поступления 16.11.2016
Настоящая работа проведена в контексте международного проекта «Кулун-да: как предотвратить глобальный синдром пыльных бурь?» (подпроект № 5 «Геоинформационные исследования») [1] и касается опустынивания территории. Под опустыниванием понимается: во-первых, «потеря местностью (естественное исчезновение или уничтожение) сплошного растительного покрова с невозможностью его самовозобновления...», во-вторых, «...уменьшение или уничтожение биологического потенциала земли.», которое может привести к возникновению условий, характерных для пустыни, в-третьих, «снижение при-родно-ресурсного потенциала.». Все эти процессы происходят либо путем расширения ареала пустыни, либо углубления имеющейся ситуации [2]. Опустынивание может быть обусловлено как естественными (природными)
причинами (дефицит воды, засуха, ари-дизация климата, геохимическая бес-сточность территории, соленакопление под влиянием эолового переноса, низкая биологическая продуктивность естественных фитоценозов и др.), так и деятельностью человека (вырубка леса, пастбищная дигрессия, нарушение водного баланса водоема, демографический спад и т.д.) [3-5].
Алтайский край входит в список 25 субъектов Российской Федерации, которые целиком или частично включены в зону опустынивания [6]. В истории развития степных пространств региона выделяют три периода: природно-девственный, пастбищно-кочевой и аг-рарно-земледельческий [7-8], из которых наиболее сбалансированным оставался природно-девственный, отличающийся ограниченным изъятием ресурсов. В последующий продолжительный
пастбищно-кочевой период степи осваивались кочевыми народами, растительность и почвенный покров подвергались вытаптыванию, а остатки прошлогодней растительности - выжиганию в весенний период, ведущему к увеличению поглощения солнечной энергии поверхностью почвы и ее иссушению. Участились суховеи и засухи. На рубеже XIX и XX столетий состоялся переход к аграрно-земледельческому способу эксплуатации природных ресурсов степи. С этого момента темпы деградации экосистем региона начали неуклонно расти, при этом возросла глубина их трансформации и площади.
Интенсификация нагрузки связана с осуществлением таких крупных проектов общегосударственного уровня, как столыпинская аграрная реформа, или «столыпинская целина» (переселенческое движение на Алтай, рост числа и площади населенных пунктов, освоение новых земель, в т.ч. в Кулундинской и Бельагачской степях, рост сырьевой базы и зарождение новых отраслей хозяйства). Дальнейшее развитие связано с промышленными потребностями военного времени 1941-1945 гг. при сохранении статуса территории как основной житницы страны. Наконец, «поднятие целинных и залежных земель», в результате которого было освоено более 2,6 млн. га новых территорий, организовано 20 целинных совхозов. Но уровень рас-паханности в сухих степях Кулунды иногда доводился до 90-93 % от общей земельной площади, что привело к активному опустыниванию с развитием процессов дефляции, водной эрозии, засоления [4, 9]. Масштаб дефляции и возникновения пыльных бурь оценивался как катастрофический, нанесший серьезный урон почвенному покрову степей.
Проблемы изменения и деградации экосистем всегда интересовали ученых. Первые исследования региона были связаны с изучением состояния почвенного и растительного покрова, и все они имели картографическое сопровожде-
ние [10-13]. В дальнейшем цели и задачи изучения Кулундинской степи в связи с ее ускоренным освоением расширялись, и картографирование оставалось неотъемлемой частью проводимых работ [14-18]. Картографический метод исследования актуален и сегодня, он активно используется учеными при изучении процессов деградации земель и опустынивания [19-20]. При этом широкое применение получили аэрокосмические данные как информационный источник для картосоставления.
За достаточно продолжительный период накоплен значительный объём картографического материала, фиксирующего состояние природной среды, селитебной и хозяйственной инфраструктуры в отдельные временные срезы и разные периоды развития природы и общества, анализ которых дает исходный материал для оценки тенденций, интенсивности процессов их трансформации, в т.ч. опустынивания территории.
Целью настоящих исследований был ретроспективный анализ топографических карт разных лет исполнения и разновременных космокартматериалов для оценки их возможностей в деле изучения динамики опустынивания на примере степных пространств Алтайского края (Кулундинская степь), испытывающих, кроме естественной климатической нестабильности, большие антропогенные нагрузки, вызывающие опустынивание территории. За основу принята схема физико-географического районирования, разработанная в ИВЭП СО РАН [21-22], на которой рассматриваемый регион представлен тремя физико-географическими провинциями (Кулундинской, Южноприалейской и, частично, Предалтайской), а в качестве модельных объектов для пространственно-временных исследований выбраны два муниципальных района - Ку-лундинский (КМР) и Михайловский (ММР), тяготеющих к центральным частям провинций и репрезентативных для степей в целом (рис. 1).
Рис. 1. Схема расположения объектов исследования
Провинции расположены в пределах Кулундинской аллювиальной равнины и Приобского плато с большим количеством бессточных солоноватых и соленых озер и отличается очень высокой сельскохозяйственной освоенностью. Южная часть ММР занята сосновыми борами на песчаных дельтах древнего стока с бугристо-гривистым рельефом. Климат провинций резко континентальный, отличается засушливостью (засухи, суховеи) и большим количеством тепла и света в течение всего вегетационного периода.
Для оценки динамики опустынивания в качестве анализируемых данных использовалась разновременная информация дистанционной и наземной съемки земной поверхности - топографические карты масштаба 1:200 000 в соответствии годами съемки местности (ГСМ): 1933-1937, 1939-1947 и 1983-
1986, одним из источников данных при составлении которых используется космическая информация и космоснимки пространственного разрешения 30 м из архивов Landsat, представленные на сайте Google Планета Земля в свободном доступе в сети Интернет [23 -24].
Топографические карты - «источник разносторонней пространственно-временной информации, вмещающей данные дистанционного зондирования, статистические показатели и т.д. Изучаемые объекты могут быть оценены по множеству показателей: местоположению (координаты), размерам (протяженность, площади, объемы, высоты, глубины), ориентировке (экспозиция, углы наклона), форме (общие очертания, вытянутость, извилистость, кривизна), плотности (густота, концентрация), расчлененности поверхности (общая, вертикальная, горизонтальная)» [25], а их временна я многослойность способствуют системному отображению действительности на определенные моменты времени, а в совокупности - в развитии.
В целом охвачен 80-летний период, за который выполнен ретроспективный анализ топографических и дистанционных космических материалов. Совместное изображение элементов местности на плане позволило установить их взаимозависимости. Из большого числа отраженных на картах и снимках объектов и сведений были отобраны индикаторы. Это природные объекты: реки и озера, представляющие основную гидрографическую информацию, естественная древесная растительность (лес, колки), а также антропогенные: лесополосы и населенные пункты.
Естественные гидрографические объекты в условиях преимущественного атмосферного питания, характерного для рассматриваемой территории, четко реагируют как на уровень осадков, так и на антропогенные воздействия, влияющие на расходование поступающей влаги, что в конечном итоге отражается на
уровенном режиме водоемов и положении линии уреза воды.
Лесные ресурсы выполняют важную мелиоративную и средозащитную функцию, и степень их сохранности показывает, в каком направлении развивается среда обитания человека и насколько устойчиво ее состояние. Начало защитного лесоразведения в степях Алтайского края связано с особенно значительными явлениями опустынивания, такими как засуха 1926 г. В дальнейшем наблюдались периоды как интенсивного создания защитных насаждений, так и почти полного затухания работ по облесению степей. Анализ их колебаний отражает успехи и провалы в борьбе с опустыниванием территории [26].
В качестве основного антропогенного индикатора выступили населенные пункты. «На топографических картах они показываются все без исключения и разделяются по типу поселения, людности и административному значению. Подписи названий населенных пунктов дают представление о численности, а в совокупности с площадью - о плотности населения» [27]. Данному индикатору при оценке динамики опустынивания Кулундинской степи отводится опосредованная роль, тем не менее, по изменению количества населенных пунктов, их площадных характеристик и пространственному расположению наглядно демонстрируется изменение концентрации населения, его хозяйственно-экономическая деятельность, а в конечном итоге и уровень нагрузки на природную среду, ведущей к усилению процессов опустынивания.
Топографические карты и космические снимки преобразовались в цифровой формат и использовались для последующего анализа. Ретроспективный анализ состояния озер осуществлялся на основе сравнения площадей водной поверхности, автоматически получаемых в ГИС. Анализ лесополос проводился по показателю их протяженности, также определяемому в ГИС автоматически.
В роли оптимизатора получения новых знаний выступили ГИС-технологии, обладающие широким спектром функциональных возможностей по обработке данных: их комплексированию в единой системе координат, моделированию и визуальному отображению результатов исследовательской работы. В ГИС, созданной на платформе программного продукта ArcGIS 10.2 (ESRI), выполнены преобразования разновременных данных ДЗ и картографических произведений и сведение их на единую географическую основу. Исходными материалами для исследования территории КМР были топографические карты ГСМ: 1933-1937, 19391947 и 1980-1986 гг. (рис. 2). Современное состояние определялось по синтезированным изображениям архивных данных Landsat (2003-2004, 2007, 2013, 2016). Для Михайловского района исходными были топографические карты ГСМ: 1941-1945 и 1983-1985. Современное состояние определялось так же, как и для КМР, по синтезированным изображениям архивных данных Landsat (2003-2004, 2007, 2013, 2016 г., рис. 3 а-в).
Рассматривая уменьшение площади водоемов (усыхание) как следствие и индикатор опустынивания территории, мы отдаем себе отчет, что положение береговой линии и площадь зеркала достаточно динамичны и зависят от целой совокупности процессов и факторов. С одной стороны, это естественное старение и деградация (обмеление) водных объектов в связи с заполнением отрицательных форм рельефа минеральным (продуктами эрозии водосборной поверхности) и биогенным (зарастание) материалом. В какой-то мере это явление также можно считать опустыниванием, т.к. естественным путём понижается водно-ресурсный потенциал территории.
Снижение водного объема делает площадные характеристики водоемов более зависимыми от других факторов, и в первую очередь от также естественного, независимо от антропогенного влияния, процесса общего потепления климата [28].
Рис. 2. Пример исходных материалов юго-западной части Кулундинского муниципального района (фрагменты топографических карт), ГСМ: а - 1937 г., б - 1946 г., в -1980 г.; г - космическое изображение Landsat 2013 г.
Рис. 3. Пример исходных материалов для Михайловского муниципального района (фрагменты топокарт), а также динамика лесных массивов на одном из участков, ГСМ: а - 1945 г., б - 1983 г.; в - космоснимок Landsat (04.08.2007), г - 1945 г.; д - 1983 г.
к неравномерности распределения осадков по территории района в этот период.
Водоемы площадью зеркала менее 2,0 км2 ведут себя менее предсказуемо, т.к. из-за малого объема сильно зависят от величины и неоднородности поля осадков, они недостаточно информативны для решения поставленной задачи. В последний из анализируемых этапов (2003-2016 гг.), обеспеченный только космическими снимками, отмечено увеличение площади у 7 водоемов по сравнению с показателями 19331937 гг., которое соответствует общему увеличению увлажненности территории в этот период.
В ММР расположены две группы озер, 27 из которых изображаются на топографических картах масштаба 1:200 000 с собственными названиями (рис. 4в). Северная группа озер (треть) тяготеет к равнине, остальные (две трети) локализуются в межгрядовых понижениях и широких плоских низинах дельт ложбин древнего стока.
Таблица 1
Динамика изменения площади водной поверхности озер Кулундинского муниципального района, км2
Временный ряды
Название* Соленость 1933, 1937 1939, 1941-1947 1984-1986 2003-2004,
2007, 2013,
2016
Беленькое г.-сол. 2,0 1,6 1,0 1,4
Большой Сор г.-сол. 1,3 1,4 0,8 1,2
Большое Шкло (Б. Шкло-Ушкалы) сол. 3,2 2,9 2,6 3,4
Бурты г.-сол. 1,8 1,8 1,4 1,8
Горькие Кильты (Келыты) г.-сол. 4,2 4,4 3,8 4,7
Горькое (Каки) г.-сол. 0,3 0,3 0,6 0,3
Жира (Джира, Джиры) 7,2 7,7 6,9 6,6
Жыланды (Джеланды, Джеландык, 2,9 3,0 2,8 3,1
Жиланды)
Каракуль г.-сол. 4,6 3,3 2,9 3,4
Малое Шкло сол. 1,9 1,8 1,9 2,1
Малые Табуны (южная часть озера) 0,5 солончаки 0,2 0,2
Малый Сор г.-сол. 1,0 0,9 0,3 0,7
Мезгиль г.-сол. 0,9 0,7 1,6 0,4
Пресные Кильты (Кельты) 0,8 0,6 0,6 1,3
Синтас (Синтаз) сол. 2,0 1,5 2,2 1,1
Тазакуль (Туштыкуль, Таза-Куль) 0,3 0,3 0,3 0,3
Улькенколь (Улькен-Коль, Улькен-Куль, Улькенкуль) г.-сол. 4,0 3,8 3,6 4,3
Шекулдук г.-сол. 6,9 6,7 6,3 7,7
Примечание: * - приведены только те озера, которые на топографических картах масштаба 1:200 000 имеют собственные названия; в скобках даны устаревшие названия по разновременным топографическим картам.
И, наконец, антропогенное влияние через прямой расход водных ресурсов (например, использование на орошение) или хозяйственную деятельность, ведущую к росту испарения с дневной поверхности и сокращения притока в водоемы с водосбора.
Нельзя не отметить ряд факторов, затрудняющих выявление закономерностей в поведении береговой линии. Основными из них оказались изменения (флуктуация) среднегодовых значений осадков и внутригодовая территориальная неравномерность выпадения осадков в разных частях изучаемой площади, особенно проявившаяся на примере малых водоёмов с небольшими глубинами.
Сопоставление материалов показало, что с 1933-1937 гг. до 1984-1986 гг. (практически за полвека) основная тенденция у большинства озер была к сокращению акватории (табл. 1, рис. 4а) с некоторым увеличением площади в период 1939-1947 гг., которое можно отнести
Наиболее крупными по площади водного зеркала являются озера Малиновое, Горносталево, Вшивка, Дунай и Иодное. На рисунке 3 (а-в) был дан пример изображения разновременной ситуации в ММР (фрагмент), а в таблице 2 представлены результаты измерения площадных параметров водных объектов района.
Результаты анализа изменений размеров водоемов ММР еще более показательны. У 16 из них изменение площади носит последовательно регрессивный характер, у 10 в период 20032016 гг., как и в предыдущем случае, акватории несколько увеличиваются, не достигая, однако, исходного положения, и только в 2 случаях у водоёмов с площадью не более 1,0 км2 наблюдается некоторое его превыщение. В целом же
тенденция усыхания, установленная на примере озер КМР, в рассматриваемом районе устойчиво сохраняется, подчеркивая продолжающееся опустынивание степных территорий.
Естественная древесная растительность в Кулундинском МР практически отсутствует, здесь представлены только искусственные насаждения - лесополосы. Я.Н. Ишутин (2005) отмечает, что создание защитных полос в Кулундин-ской степи начато еще в конце 1920-х гг., но на картах 1930-х гг. лесополосы ещё не отмечены (см. рис. 2а). Оно не прекращалось даже в военное время (19411945), и на картах 1940-х гг. суммарное количество лесополос составляет 212 с общей протяженностью более 452,8 км (см. рис. 2б), а к 1960 г. числилось уже 247 защитных лесных насаждений [29].
Таблица 2
Динамика изменения площади водной поверхности озер
2
Михайловского муниципального района, км2
Временный ряды
Название* Соленость 1941-1945 1983-1985 2003-2004, 2007,
2013, 2016
Битенькино г.-сол. 3,0 0,5 0,7
Большой Жалтыр (Б. Горчино, Б. Джелтырь) сол. 1,9 0,5 0,7
Бульмыс (Бульмис) сол. 0,9 0,8 0,2
Вшивка г.-сол. 5,9 4,3 / 0,6 4,0 / 0,6
Гектол (1945)** г.-сол. 0,4 солончаки солончаки
Гад г.-сол. 0,6 0,3 0,4
Горносталево сол. 9,0 7,1 5,2
Горчино - 1,5 1,3 1,2
Демкино - 2,4 2,0 2,0
Дунай г.-сол. 10,2 8,7 3,8
Жиркайын (Жир-Коин) сол. 1,8 0,4 0,8
Иодное г.-сол. 3,2 1,7 3,0
Каратал (Коротал) солен 2,9 1,3 0,9
Ломовое г.-сол. 1,8 1,2 1,4
Малиновое г.-сол. 11,1 9,1 10,3
Мыльное (Ащегуль) - 0,7 0,3 0,6
Николаев Берег (Длинное) г.-сол. 5,2 2,3 1,9
Северный Залив 2-й г.-сол. 5,2 1,0 1,0
Пресное (1941-1945) - 0,5 0,3 0,2
Разрезное (1941-1945) - 0,4 0,2 0,3
Рублёво - 1,0 2,5 2,0
Соленое (севернее с. Малиновое Озеро) г.-сол. 0,8 0,4 0,4
Соленое (восточнее с. Малиновое Озеро) г.-сол. 0,9 1,0 1,0
Солёные Ключики сол. 3,0 1,7 / 0,1 1,8 / 0,1
Танатар*** г.-сол. 13,3 5,8 10,2
Узкое г.-сол. 0,6 0,4 0,3
Щербакты (1941-1945) сол. 0,4 0,2 0,1
Примечание: * - приведены только те озера, которые на топографических картах масштаба 1:200 000 имеют собственные названия; в скобках даны устаревшие названия по разновременным топографическим карта; ** - имело название на определенный ГСМ, указанный в скобках; *** -представляет собой систему из 7 озер (например, Танатар 1-й, Танатар 2-й и т.д.).
и) <1
Рис. 4. Изменение ситуации по разновременным данным: в Кулундинском муниципальном районе - границ озер и населенных пунктов (а), лесополос (б); в Михайловском муниципальном районе - границ озер, населенных пунктов и лесополос (в).
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
---' Граница МР
Населенные пункты • Орповка ГСМ 1983-85 орловский ГСМ 1941-45 Реки пересыхающие
---- ГСМ 1983-85
..... ГСМ 1941-45
Лес
ГСМ 1983-85 ГСМ 1941-45
Лесополосы
- ГСМ 1983-85
--- ГСМ 1941-45
0 2.5 5 10
1 I I Километры
Озера х вши«« ГСМ 1983-85
Однако их конструктивные недостатки (много рядов с узкими междурядьями, низкая доля главных пород и др.) не позволили обеспечить защиту от пыльных бурь, унёсших значительную часть мелкозема из пахотного слоя в сильнейшую засуху 1963 г. Это заставило повысить интерес к лесозащите, и с 1961 по 1980 гг. во всей Кулунде их было создано уже 3691. Но с 1981 г. произошел резкий спад объемов лесоразведения, и до 1990 г. было создано всего 134 защитных лесных насаждения, а практически сократившийся уход привел к деградации имеющихся [там же]. На топографических картах 1980-х гг., с учетом соответствующей для масштаба 1:200 000 генерализации, показано всего 373 лесополосы общей протяженностью 1162,3 км (рис. 4б). С 1999 по 2000 гг. в КМР было создано 405 защитных лесонасаждений [29].
По состоянию лесополос ММР следует отметить, что периоды активизации посадок лесозащитных насаждений и затухания данного вида деятельности, описанные для КМР, аналогичны. На топографических картах ГСМ 1945 г. отображено 75 лесополос (северная часть района) общей протяженностью 223,4 км (см. рис. 3 г-д). На картографических материалах следующего временного периода (1983-1985) количество защитных лесных насаждений увеличилось более чем в 3,5 раза (280 лесополос), общая их протяженность составила 896,4 км. До 1960 г. создано 231 защитных лесных насаждений в районе [29]. В Кулундинской степи активизируется лесопосадочная деятельность, за период с 1960 до конца 1970-х гг. создано 1449 лесонасаждений, а с 1971 по 1980 гг. -1097. В следующее десятилетие создание лесополос резко сократилось, что составило всего 79, а в 1990-е гг. защитные лесные насаждения не создавались.
В южной части ММР расположен реликтовый сосновый бор на песках дельт ложбин древнего стока. На картах 1941-1945 гг. при отображении лесного массива показаны только преобладающие породы древостоя, остальные ха-
рактеристики отсутствуют. Ретроспективный анализ проводился по количественной характеристике площади, занятой лесом. Данный показатель в современных границах района в 1945 г. составил 765,8 км2, к 1983 г. он увеличился до 1006,5 км в связи с восстановлением обширных горельников, показанных на картах 1945 г. (см. рис. 3г), до состояния редколесий или полноценных сосновых лесов (см. рис. 3д), а влияния процессов опустынивания выделить не удаётся. В лесополосах отмечается высокая степень деградации вследствие вытаптывания скотом и несанкционированными вырубки катастрофически ускоряют процессы опустыникания территории.
Анализ динамики селитебной структуры дал следующие результаты. Наибольшее количество населенных пунктов в КМР (52) отображено на картах 1930-х гг. Наиболее крупными по занимаемой площади являются поселения: Курский (2,41 км ), Константиновка (2,31 км ), Златополь (2,03 км2). Образование населенных пунктов сопутствовало крестьянским переселениям и внутренней миграции (1901-1917), переходу алтайцев и казахов к оседлому образу жизни [30]. Кроме того, поселения возникали вдоль железных дорог, строительство которых осуществлялось с 1913 г. В дальнейшем число их менялось, и на картах 1940-х гг. их 48. Наиболее крупными по занимаемой площади становятся: Кулунда (2,72 км2), в 1944 г. он получил статус поселка городского типа, Златополь (2,49 км2), Воздвиженский (2,44 км2), Троицкий (2,33 км2), Константиновка (2,22 км2) и Белоцерковка (2,15 км2). Из-за нестабильного экономического развития района начинается отток населения, а с 1992 г. - естественная убыль [31]. На картах 1980-х гг. остался всего 31 населенный пункт, определенная стабилизация (30) отмечается в 2000-е гг. (рис. 5 а). Наиболее крупными остаются районный центр Кулунда (11,72 км2), Златополь (2,40 км2) и Курск (2,26 км2). Площадь остальных населенных пунктов составила менее 2 км2.
Рис. 5. Современное положение (по синтезированным изображениям Landsat 2003-2004, 2007, 2013, 2016 гг.) и динамика площади населенных
пунктов: а - Кулундинский муниципальный район; б - Михайловский муниципальный район
б
В ММР наибольшее количество населенных пунктов (21) отображено на картах 40-х гг. (см. рис. 4в). Самыми крупными по занимаемой площади являлись Михайловское (4,6 км2), Полуямки (4,5 км2), Ракиты (4,1 км2), Аще-гуль (3,5 км2) и Бастан (2,5 км2). Дальнейшая динамика аналогична предыдущему району. В настоящее время в районе осталось 11 населенных пунктов (рис. 5б). Самыми крупными являются:
районный центр Михайловское 2 2 (12,6 км ), Ракиты (5,7 км ), Малиновое
Озеро (4,3 км2), с. Полуямки (3,4 км2) и
с. Бастан (2,9 км ).
Таким образом, анализ топографических карт и космоматериалов разных лет съемки, фиксирующих ситуацию в соответствующем временном срезе, может быть использован для оценки направленности и интенсивности развития таких процессов, как опустынивание территории.
Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы:
- рассмотренные индикаторы (водоемы, древесная растительность, селитьба), зафиксированные на разновременных картографических и космоматериа-лах, могут быть использованы для оценки динамики процессов опустынивания территории;
- в качестве прямых индикаторов наиболее информативны естественные водные объекты, площадь акватории
которых уменьшается по мере опустынивания территории;
- наиболее уверенные результаты
даёт анализ водоемов площадью более 2 2 2,0 км ; площадь небольших (< 2,0 км )
водоемов зависит от большего количества факторов, и анализ их динамики можно использовать в качестве вспомогательного материала, подчеркивающего, например, неоднородность поля осадков как показателя площадной неравномерности процессов опустынивания;
- динамика искусственных лесонасаждений позволяет оценить два противоположных, но взаимосвязанных процесса: с одной стороны, естественная деградация лесополос без поддержки человека (опустынивание), с другой -направленность усилий общества по противодействию опустыниванию и созданию более благоприятных экологических условий его существования;
- динамика структуры и масштабов поселений имеет сложную связь как с изменением условий жизнедеятельности из-за остепнения территории (например, падение уровня подземных вод и осушение колодцев из-за усыхания водоемов), так и изменения социально-экономических условий и приоритетов, в т.ч. плановых укрупнений хозяйств и поселений. В связи с этим искомые соотношения можно считать опосредованными.
Список литературы
1. Экономические, экологические, технологические факторы и результаты деятельности сельскохозяйственных предприятий в условиях Кулундинской степи. - Барнаул: Изд-во АГУ, 2014. - 140 с.
2. Реймерс Н.Ф. Природопользование. Слов.-справ. - М.: Мысль, 1990. - С. 123.
3. Докучаев В.В. Наши степи прежде и теперь. - М.-Л.: Сельхозиздат, 1936. - 117 с.
4. Чибилев А.А. Уроки целины // Наука. Общество. Человек: Вестн. УрО РАН. -2004. - № 3. - С. 109-116.
5. Опустынивание засушливых земель России: новые аспекты анализа, результаты, проблемы. - М.: Товарищество научных изданий КМК, 2009. - 298 с.
6. Виноградов Б.В. Опустынивание - проблема степной зоны России // Степной бюллетень. - 1999. - № 3-4. - С. 55-58.
7. Измаильский А.А. Как высохла наша степь. - М: Сельхозгиз, 1937. - 103 с.
8. Семенов Е.А. Освоение целинных земель России и Казахстана: предпосылки и экономические итоги // Вест. ОГУ. - 2012. - № 13 (149). - С. 318-322.
9. Мосиенко Н.А. Агрогидрологические основы орошения в степной зоне (на примере Западной Сибири и Северного Казахстана. - Л.: Гидрометеоиздат, 1972. - 214 с.
10. Схематическая карта главнейших почвенных типов Алтайского округа. Составлена в 1899 г. И.П. Выдриным и З.И. Ростовским. Масштаб 35 верст в дюйме // Материалы по исследованию почв Алтайского округа. - Барнаул, 1899.
11. Схематическая карта растительности Алтайского округа с нанесением изотерм, изохимен и изоген / Сост. в 1899 г. И.П. Выдриным и З.И. Ростовским. Масштаб 35 верст в дюйме // Материалы по исследованию почв Алтайского округа. - Барнаул, 1899.
12. Маршрутная почвенная карта Томской губернии к отчету о почвенно-ботанических экспедициях 1912 и 1913 гг. Составитель: А.И. Хаинский. Масштаб 20 верст в англ. дюйме // Тр. почвенно-ботанических экспедиций по исследованию колонизационных районов Азиатской России. Часть I. Почвенные исследования 1912 и 1913 гг. Вып. 1. Почвы Барабы и Алтайского округа вдоль левого берега реки Оби. - Петроград, 1915.
13. Карта флористических областей и их зон и подзон в западной части Томской губернии. Масштаб в 1 дюйме 50 верст / П. Крылов // Степи западной части Томской губернии. - Петроград, 1916.
14. Карта растительности Кулунды. Сост. Е.В. Вандакурова, под ред. проф. В.В. Ревердатто // Растительность Кулундинской степи. - Новосибирск: Полиграфиз-дат, 1950. - 130 с.
15.Карта почвенных зон и районов Южной Сибири (от Уральских гор до оз. Байкал). Сост. А.М. Ворониной, под ред. К.П. Горшенина, 1952 г. // Почвы южной части Сибири (от Урала до Байкала). - М.: Изд-во АН СССР, 1955. - 592 с.
16. Панфилов В.П. Физические свойства и водный режим почв Кулундинской степи. - Новосибирск: Изд-во «Наука», 1973. - 260 с.
17.Акуленко Ю.Н. Перспективы развития орошения на базе подземных вод в Алтайской части Кулундинской степи // Вопр. орошения Кулундинской степи. Сб. науч. тр. СевНИИГи. - М.-Л., 1982. - С. 39-49.
18.Лашкин В.М., Столяров В.И., Мусохранов В.Е. Почвозащитные исследования в Алтайском крае // Вест. АлтГАУ. - 2005. - № 1 (17). - С. 66-72.
19. Куст Г.С. Опустынивание: принципы эколого-генетической оценки и картографирования. - М.: Институт почвоведения МГУ-РАН, 1999. - 362 с.
20.Куст Г.С., Глазовский Н.Ф., Андреева О.В., Шевченко Б.П., Добрынин Д.В. Основные результаты по оценке и картографированию опустынивания в Российской Федерации // Аридные экосистемы. - 2002. - Т. 8. - № 16. - С. 7-27.
21.Винокуров Ю.И., Агафонова Н.И., Пудовкина Т.А., Цимбалей Ю.М. и др. При-родно-мелиоративная оценка земель в Алтайском крае. - Иркутск, 1988. - 136 с.
22. Ландшафтная карта Алтайского края. Масштаб 1:500000 / Сост.: Ю.М. Цимбалей, Ю.И. Винокуров. - Барнаул: ИВЭП СО РАН, 2016. - 2 л.
23. Google Планета Земля [Электронный ресурс]. - URL: https://www.google.com/earth/.
24.USGS science for a changing world [Электронный ресурс]. - URL: http://earthexplorer.usgs.gov/.
25. Верещака Т.В. Топографические карты: научные основы содержания. - М.: МАИК «Наука / Интерпериодика», 2002. - 319 с.
26. Парамонов Е.Г. Почвозащитное лесоразведение на Алтае. - Барнаул: Изд-во Алтайского гос. ун-та, 2012. - 359 с.
27. Основные положения по содержанию топографических карт масштабов 1:25000, 1:50000, 1:100000, 1:200000, 1:500000 и 1:1000000. ГКИНП-30. - М.: РИО ВТС, 1977.
28.Винокуров Ю.И., Цимбалей Ю.М. Ландшафтная индикация в эколого-географических исследованиях. - Новосибирск: Акад. изд-во «Гео», 2016. - 258 с.
29. Ишутин Я.Н. Лесополосы в Кулундинской степи. - Барнаул: Изд-во Алт.ГУ, 2005. - 160 с.
30. Алтайский край. Атлас. Т. 2. - М.-Барнаул: ГУ ГиК, 1980. - С. 30.
31. Алтайский край. Электронный атлас. [Электронный ресурс]. - URL: http://atlas.socpol.ru/portaits/altk.shtml#settle.
References
1. Ekonomicheskiye, ekologicheskiye, tekhnologicheskiye faktory i rezultaty deyatelnosti selskokhozyaystvennykh predpriyaty v usloviyakh Kulundinskoy stepi. -Barnaul: Izd-vo AGU, 2014. - 140 s.
2. Reymers N.F. Prirodopolzovaniye. Slov.-sprav. - M.: Mysl, 1990. - S. 123.
3. Dokuchayev V.V. Nashi stepi prezhde i teper. - M.-L.: Selkhozizdat, 1936. - 117 s.
4. Chibilev A.A. Uroki tseliny // Nauka. Obshchestvo. Chelovek: Vestn. UrO RAN. -2004. - № 3. - S. 109-116.
5. Opustynivaniye zasushlivykh zemel Rossii: novye aspekty analiza, rezultaty, prob-lemy. - M.: Tovarishchestvo nauchnykh izdany KMK, 2009. - 298 s.
6. Vinogradov B.V. Opustynivaniye - problema stepnoy zony Rossii // Stepnoy byullet-en. - 1999. - № 3-4. - S. 55-58.
7. Izmailsky A.A. Kak vysokhla nasha step. - M: Selkhozgiz, 1937. - 103 s.
8. Semenov Ye.A. Osvoyeniye tselinnykh zemel Rossii i Kazakhstana: predposylki i ekonomicheskiye itogi // Vest. OGU. - 2012. - № 13 (149). - S. 318-322.
9. Mosiyenko N.A. Agrogidrologicheskiye osnovy orosheniya v stepnoy zone (na pri-mere Zapadnoy Sibiri i Severnogo Kazakhstana. - L.: Gidrometeoizdat, 1972. - 214 s.
10.Skhematicheskaya karta glavneyshikh pochvennykh tipov Altayskogo okruga. Sostavlena v 1899 g. I.P. Vydrinym i Z.I. Rostovskim. Masshtab 35 verst v dyuyme // Materi-aly po issledovaniyu pochv Altayskogo okruga. - Barnaul, 1899.
11. Skhematicheskaya karta rastitelnosti Altayskogo okruga s naneseniyem izoterm, izo-khimen i izogen / Sost. v 1899 g. I.P. Vydrinym i Z.I. Rostovskim. Masshtab 35 verst v dyuyme // Materialy po issledovaniyu pochv Altayskogo okruga. - Barnaul, 1899.
12.Marshrutnaya pochvennaya karta Tomskoy gubernii k otchetu o pochvenno-botanicheskikh ekspeditsiyakh 1912 i 1913 gg. Sostavitel: A.I. Khainsky. Masshtab 20 verst v angl. dyuyme // Tr. pochvenno-botanicheskikh ekspeditsy po issledovaniyu kolonizatsionnykh rayonov Aziatskoy Rossii. Chast I. Pochvennye issledovaniya 1912 i 1913 gg. Vyp. 1. Pochvy Baraby i Altayskogo okruga vdol levogo berega reki Obi. - Petrograd, 1915.
13.Karta floristicheskikh oblastey i ikh zon i podzon v zapadnoy chasti Tomskoy gubernii. Masshtab v 1 dyuyme 50 verst / P. Krylov // Stepi zapadnoy chasti Tomskoy gubernii. -Petrograd, 1916.
14.Karta rastitelnosti Kulundy. Sost. Ye.V. Vandakurova, pod red. prof. V.V. Reverdatto // Rastitelnost Kulundinskoy stepi. - Novosibirsk: Poligrafizdat, 1950. - 130 s.
15.Karta pochvennykh zon i rayonov Yuzhnoy Sibiri (ot Uralskikh gor do oz. Baykal). Sost. A.M. Voroninoy, pod red. K.P. Gorshenina, 1952 g. // Pochvy yuzhnoy chasti Sibiri (ot Urala do Baykala). - M.: Izd-vo AN SSSR, 1955. - 592 s.
16.Panfilov V.P. Fizicheskiye svoystva i vodny rezhim pochv Kulundinskoy stepi. - Novosibirsk: Izd-vo «Nauka», 1973. - 260 s.
17.Akulenko Yu.N. Perspektivy razvitiya orosheniya na baze podzemnykh vod v Altayskoy chasti Kulundinskoy stepi // Vopr. orosheniya Kulundinskoy stepi. Sb. nauch. tr. SevNIIGi. - M.-L., 1982. - S. 39-49.
18.Lashkin V.M., Stolyarov V.I., Musokhranov V.E. Pochvozashchitnye issledovaniya v Altayskom kraye // Vest. Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2005. -№ 1 (17). - S. 66-72.
19.Kust G.S. Opustynivaniye: printsipy ekologo-geneticheskoy otsenki i kartografiro-vaniya. - M.: Institut pochvovedeniya MGU-RAN, 1999. - 362 s.
20.Kust G.S., Glazovsky N.F., Andreyeva O.V., Shevchenko B.P., Dobrynin D.V. Os-novnye rezultaty po otsenke i kartografirovaniyu opustynivaniya v Rossyskoy Federatsii // Aridnye ekosistemy. - 2002. - T. 8. - № 16. - S. 7-27.
21.Vinokurov Yu.I., Agafonova N.I., Pudovkina T.A., Tsimbaley Yu.M. i dr. Prirodno-meliorativnaya otsenka zemel v Altayskom kraye. - Irkutsk, 1988. - 136 s.
22.Landshaftnaya karta Altayskogo kraya. Masshtab 1:500000 / Sost.: Yu.M. Tsimbaley, Yu.I. Vinokurov. - Barnaul: IVEP SO RAN, 2016. - 2 l.
23.Google Planeta Zemlya [Elektronny resurs]. - URL: https://www.google.com/earth/.
24.USGS science for a changing world [Elektronny resurs]. - URL: http://earthexplorer.usgs.gov/.
25.Vereshchaka T.V. Topograficheskiye karty: nauchnye osnovy soderzhaniya. - M.: MAIK «Nauka / Interperiodika», 2002. - 319 s.
26.Paramonov Ye.G. Pochvozashchitnoye lesorazvedeniye na Altaye. - Barnaul: Izd-vo Altayskogo gos. un-ta, 2012. - 359 s.
27.Osnovnye polozheniya po soderzhaniyu topograficheskikh kart masshtabov 1:25000, 1:50000, 1:100000, 1:200000, 1:500000 i 1:1000000. GKINP-30. - M.: RIO VTS, 1977.
28.Vinokurov Yu.I., Tsimbaley Yu.M. Landshaftnaya indikatsiya v ekologo-geograficheskikh issledovaniyakh. - Novosibirsk: Akad. izd-vo «Geo», 2016. - 258 s.
29. Ishutin Ya.N. Lesopolosy v Kulundinskoy stepi. - Barnaul: Izd-vo Alt. un-ta, 2005. - 160 s.
30.Altaysky kray. Atlas. T. 2. - M.-Barnaul: GU GiK, 1980. - S. 30.
31.Altaysky kray. Elektronny atlas. [Elektronny resurs]. - URL: http://atlas.socpol.ru/portaits/altk.shtml#settle.
ASSESSMENT OF DESERTIFICATION DYNAMICS BASED ON RETROSPECTIVE ANALYSIS OF TOPO- AND SPACE MATERIALS (OBJECTS OF KULUNDA STEPPE AS A CASE STUDY) N.Yu. Kurepina, Yu.M. Tsimbalei, T.G. Plutalova, S.V. Tsilikina
Institute for Water and Environmental Problems SB RAS, E-mail: nyukurepina@mail.ru
The paper deals with the retrospective analysis of topographic maps and satellite images for different years of survey to assess desertification processes in the Kulunda steppe. The obtained results on evaluating the changes in the studied objects during 1930-1980 prove that the set task is solvable.
Key words: topographic maps and satellite images for different years of survey, Kulunda steppe, cartography in GIS, desertification.
Received November 16, 2016
