CC BY
52
102
• • •
Известия ДГПУ, №2, 2010
НАУКИ О ЗЕМЛЕ
УДК 911.5
ОЦЕНКА ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОСЛЕДСТВИИ СОВРЕМЕННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ КЛИМАТА ПОЛУПУСТЫ ИНЫХ ЛАНДШАФТОВ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА
©гою АтаевЗ.В., Братков В.В. *, Балгуев Т.Р., Заурбеков LU.LU.**
Дагестанский государственный педагогический университет ^Московский государственный университет геодезии и картографии ^^Грозненский государственный нефтяной институт
им. М. Д. Миллионщикова
В статье анализируется изменчивость условий тепло- и влагообеспечения полупустынных ландшафтов Северного Кавказа за 1945-2005 гг. на основе гидротермического коэффициента Г. Т. Селянинова. Дается вероятностный прогноз изменений внутриландшафтной структуры и геоэкологические последствия этого процесса.
The authors of the article analyze the variation of the conditions of the heat and moisture supply of semi-desert landscapes in the Northern Caucasus during the period of 1945-2005 on the basis of G.T. Selyaninov’s hydrothermal coefficient. They give a probabilistic prediction of changes of the intra-landscape structure and geoenvironmental consequences of this process.
Ключевые слова: современные изменения климата, полупустынные ландшафты, геоэкологические последствия, гидротермический коэффициент.
Keywords: modern climatic changes, semi-desert landscapes, geo-ecological consequences, hydrothermal coefficient.
Климатические изменения привлекают внимание специалистов разных научных областей. Климатологов и метеорологов интересуют причины этих изменений и роль в глобальном потеплении антропогенного увеличения доли парниковых газов. Большой интерес представляет анализ воздействия изменений климата на развитие экономики. Географы и экологи изучают изменения,
которые происходят в окружающей среде, поскольку климат является одним из важнейших факторов, оказывающих влияние на облик ландшафта.
Изменения климата в зависимости от временных рамок принято подразделять на геологические, исторические и современные [7-10]. Климатические изменения обусловлены космическими, астрономическими,
Естественные и точные науки • • •
геологическими и другими факторами, а современные изменения также и деятельностью человека. При этом под современными понимаются изменения климата длительностью несколько десятилетий. В этом случае они могут оказывать влияние не только на временную структуру ландшафта, но также и на внутриландшафтное разнообразие, а также на возможность ведения хозяйства, в первую очередь сельского. То есть все эти изменения имеют хорошо выраженную геоэкологическую составляющую, так как способствуют или препятствуют ведению хозяйственной деятельности.
Полупустынные ландшафты на Северном Кавказе получили распространение в восточной его части
103
(рис. 1). Фактически они занимают переходное положение между степями Предкавказья и среднеазиатскими пустынями. Как отмечает О. Е. Агаханянц [1], полупустыни - это полоса динамического контакта, не имеющая своего зонального типа растительности. При изучении этой полосы с севера ее назвали полупустыней, но, если бы изучение шло с юга, с равным успехом ее могли назвать полустепью. От других контактных полос полупустыни отличаются довольно важным диагностическим признаком: им свойственен зональный тип почв - каштановых. Выделяются и некоторые геоботанические особенности полупустынь, например, комплексность растительного покрова.
104
• • •
Известия ДГПУ, №2, 2010
Рис. 1. Ареал полупустынных ландшафтов Северного Кавказа
На территории Северного Кавказа полупустынные ландшафты занимают наиболее пониженные части - Ку-ма-Манычскую и Прикаспийскую низменности [5]. В пределах последней широко представлены также интразо-нальные дельтовые и пойменные ландшафты. С точки зрения современного административного деления, полупустынные ландшафты наиболее широко представлены на востоке Ставропольского края и в северных частях Чечни и Дагестана.
Среди множества климатических параметров наибольшее влияние на ландшафт оказывают тепло- и влагообеспеченность, которые оцениваются посредством различных коэффициентов и индексов. Например, гидротермический коэффициент Г. Т. Селянинова (ГТК) представляет собой отношение суммы осадков вегетационного периода к сумме средних суточных температур этого периода. Величина ГТК больше 1,6 характеризует избыточно влажную зону, 1,6-1,3 - лесную влажную зону, 1,3-1,0 - лесостепь (недостаточное увлажнение), 1,0-0,7 - степь (засушливая зона), 0,7-0,4 - сухую степь (очень засушливая зона), 0,4 и меньше - полупустыню и пустыню [9]. Межгодовая изменчивость ГТК свидетельствует об условиях конкретных лет.
Для анализа современных климатических изменений полупустынных ландшафтов были использованы данные метеостанций «Дивное» и «Рощи-но» (Ставропольский край), «Наурская» (Чеченская Республика) и «Махачкала» (Республика Дагестан) за 1945-2005 гг. [2-4, 6]. Длина временного ряда позволяет адекватно оценить изменения гидротермических условий этих ландшафтов.
Изменения гидротермического коэффициента по данным метеостанции «Дивное», расположенной в крайнем северо-западном ареале полупустынных ландшафтов, иллюст-
рирует рис. 2. При средней величине коэффициента 0,75, он менялся от 0,22 в 1957 г. до 1,36 в 2002 г., то есть условия изменялись от пустынных и полупустынных до лесостепных, однако большая часть значений ГТК соответствует условиям типичной степи. Лишь на протяжении 4 лет (7%) наблюдались условия, характерные для полупустыни и пустыни. На протяжении 32 лет (63%) отмечались условия, характерные для засушливой зоны (степи), и лишь в 30% случаев -условия, характерные для сухой степи.
Изменения величины ГТК по данным метеостанции «Рощино», расположенной практически в центре ареала полупустынных ландшафтов, отражает рис. 3. Средняя его величина составляет 0,61, при этом минимум отмечался в 1949 г. и составлял 0,26, а максимум был в 1988 г. -1,18. То есть при том, что средняя величина ГТК соответствует сухостепной зоне, условия изменялись от пустынных и полупустынных до лесостепных. При этом пустынные и полупустынные условия отмечались на протяжении 7 лет (15%), а лесостепные - лишь 3 раза за рассматриваемый период (менее 5%).
Линейный тренд показывает постепенное изменение условий от сухостепных к степным. Согласно полиноминальному тренду, примерно до 1955 г. и после 1995 г. наблюдались более засушливые условия, а в промежутке между ними несколько чаще отмечались более влажные условия, чем более сухие.
Изменения величины ГТК по данным метеостанции «Наурская», расположенной на границе с предгорными лесостепными ландшафтами, иллюстрирует рис. 4. Средняя величина ГТК составляет здесь 0,73, что соответствует степной зоне. Минимальное значение ГТК отмечалось в 1998 г. и составляло 0,28, а макси-
Естественные и точные науки • • •
105
мальное - в 1988 г., равное 1,37. Типичные пустынные и полупустынные условия отмечались здесь лишь на протяжении 3 лет (менее 5%), единожды условия соответствовали лесным (влажная зона), а на протяжении 11 лет (18%) - лесостепным.
Линейный тренд отражает стабильность внутриландшафтных условий, а полиноминальный - отдельные более влажные (1955-1980 гг.) и более сухие условия.
Изменения величины ГТК по данным метеостанции «Махачкала», расположенной на побережье Каспийского моря, показаны на рис. 5. При средней величине ГТК 0,33 его минимум составлял 0,20 в 1986 г. а
максимум - 1,04 в 1990 г., то есть условия изменялись от полупустынных до степных, однако большая часть значений соответствует условиям сухой степи. В целом на протяжении 7 лет (12%) отмечались условия недостаточного увлажнения, а на протяжении 17 лет (28%), наоборот, наблюдались условия, характерные для полупустыни. В остальные годы величина ГТК была характерной для зоны сухой степи. Линейный и полиноминальный тренды иллюстрируют постепенное изменение условий тепловлагообеспечения вегетационного периода от сухостепных к типичным степным.
Рис. 2. Изменения величины ГТК по данным метеостанции «Дивное» (здесь и далее пунктиром обозначен линейный тренд, сплошной линией -
полиноминальный)
106
• • •
Известия ДГПУ, №2, 2010
Рис. 3. Изменения величины ГТК по данным метеостанции «Рощино»
Рис. 4. Изменения величины ГТК по данным метеостанции «Наурская»
Рис. 5. Изменения величины ГТК по данным метеостанции «Махачкала»
Естественные и точные науки • • •
Линейный тренд показывает увеличение ГТК, то есть в общих чертах внутриландшафтные условия смещаются от полупустынных к сухостепным. Полиномиальный тренд ГТК позволяет оценить циклические составляющие изменений. Так, с середины 1940-х до начала 1950-х годов шло резкое уменьшение ГТК; начиная с 1950-х годов, на протяжении 15 лет наблюдается его увеличение на 0,10, после чего отмечается падения вплоть до начала 1980-х годов. Затем вновь происходит увеличение ГТК, и в этот период он достигает своего максимума, после чего происходит резкое падение до отметки 0,35. В последние годы фиксируется величина ГТК существенно выше средней.
Таким образом, для современного климата полупустынных ландшафтов Северного Кавказа характерны некоторые общие особенности. Во-первых, во всех частях отмечаются существенные колебания условий увлажнения, проявляющиеся в большой их изменчивости от года к году. Чаще всего наблюдаются 2-3летние периоды либо относительно сухих, либо относительно влажных
107
условий. За последние 60 лет проявляется общая тенденция улучшения условий увлажнения, выраженная в той или иной степени на метеостанциях «Дивное», «Рощино» и «Махачкала». Стабильные условия в окрестностях метеостанции «Наурская» объясняются близостью Терского хребта. Его влияние, как было отмечено, сводится к тому, что здесь чаще отмечаются влажные условия по сравнению с другими ареалами полупустынных ландшафтов.
Постепенный рост гидротермического коэффициента создает предпосылки для улучшения условий увлажнения в пределах полупустынных ландшафтов. Это, в свою очередь, потенциально может привести к росту площади более влаголюбивых группировок растительности (например, степных в сухих степях, луговостепных в типичных степях и т.п.) и увеличению их продуктивности. Последнее обстоятельство улучшает условия для ведения сельского хозяйства, особенно - отгоннопастбищного животноводства, характерного для этих ландшафтов.
Примечания
1. Агаханянц О. Е. Ботаническая география СССР: Учебное пособие. Минск : Вышэйш шк., 1986. 175 с. 2. Атаев 3. В. Влияние колебаний и динамики климата на полупустынные ландшафты Северо-Западного Прикаспия //Университетская экология. Международный сборник научных трудов. Выпуску. 2010. С. 327-340. 3. Атаев 3. В., Абдулаев К. А. Динамика климата Приморского Дагестана // Биологическое и ландшафтное разнообразие Северного Кавказа и особо охраняемых природных территорий. Труды Тебердинского государственного природного биосферного заповедника. Вып. 43. М. : Илекса; Ставрополь : Сервисшкола, 2006. С. 214-220. 4. Братков В. В., Гаджибеков М. И., Атаев 3. В. Изменчивость климата и динамика полупустынных ландшафтов Северо-Западного Прикаспия // Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки. 2008. № 4. С. 90-99. 5. Гаджибеков М. И. Изменчивость климата и динамика полупустынных ландшафтов Северо-Западного Прикаспия: Автореф. дис. ... канд. геогр. наук. Ставрополь, 2009. 24 с. 6. Гаджибеков М. И., Атаев 3. В. Изменчивость гидротермических условий континентальных полупустынных ландшафтов Северо-Западного Прикаспия // Университетская экология. Сборник научных трудов. Махачкала : ДГУ, 2009. С. 277282. 7. Хромов С. П., Мамонтова Л. И. Метеорологический словарь. Изд. 3-е, перераб. и доп. Л. : Гидрометеоиздат, 1974. 568 с. 8. Хрусталев Ю. П. Эколого-географический словарь/ научн. ред. Г. Г. Матишов. Батайск, 2000. 198 с. 9. Чирков Ю. И. Основы агрометеорологии. Л. : Гидрометеоиздат, 1975. 138 с. 10. Щукин И. С. Четырехъязычный энциклопедический словарь терминов по физической географии / под ред. А. И. Спиридонова. М.: Советская энциклопедия, 1980. 703 с.
Статья поступила в редакцию 18.05.2010 г.
УДК 911.52
