CC BY
29
ISSN 1998-4812
131
УДК 911.53
раздел ГЕОГРАФИЯ
СОПУТСТВУЮЩИЕ ЛАНДШАФТНЫЕ КОМПЛЕКСЫ: ПРОБЛЕМЫ ИЗУЧЕНИЯ
© И. Р. Вильданов*, И. М. Япаров, Р. З. Хизбуллина
Башкирский государственный университет Россия, Республика Башкортостан, 450076 г. Уфа, ул. К. Маркса, 3/4.
Тел.: +7 (937) 367 06 26. *Email: ildar.vildanov. [email protected]
При воздействии человека на ландшафтные комплексы всегда возникают практически не запланированные новые объекты. Они условно объединяются в так называемые «сопутствующие ландшафтные комплексы» (СЛК). В основном они имеют негативный характер, так как приводят к коренному изменению свойств существующего ландшафта. Изучение СЛК в настоящее время имеет большое значение: во-первых, они занимают большие площади; во-вторых, способствуют изъятию из хозяйственного использования ценных земельных угодий; в-третьих, могут оказать негативные воздействия на здоровье человека. В статье рассматрены некоторые способы возникновения СЛК при строительстве гидротехнических сооружений, пути изменения свойств отдельных компонентов природных комплексов. Результаты таких исследований используются в проектах по рациональному землепользованию.
Ключевые слова: сопутствующие ландшафтные комплексы, пруды, антропогенный ландшафт, саморегуляция, Предуралье.
Человеческая деятельность в природной среде всегда сопровождается двумя контрастными результатами: получением заранее запланированной полезной продукции и появлением сопутствующих изменений в ландшафтах, как ответ природной среды в виде саморегуляции природного комплекса в динамике. Сопутствующие явления, появляющиеся в ландшафтах к настоящему времени, изучены недостаточно. Некоторые материалы, посвященные особенностям этого процесса, можно найти в работах А. В. Авакяна [1, 2], С. Л. Вендрова [3, 4], К. Н. Дьяконова [3-5], Ф. Н. Милькова [6, 7], A. K. Biswas [8], H. Garzón [9] и др.
Ф. Н. Мильков в отличие от других исследователей не просто зафиксировал факты, а указал на пути и причины их возникновения. Так, согласно Милькову, сопутствующие ландшафтные комплексы (СЛК) выделяются по классификации антропогенных ландшафтов по целенаправленности их возникновения [6]. Они не созданы человеком непосредственно, а появились как результат саморегуляции ландшафта, вызванной человеческой деятельностью.
Как результат саморегуляции [10] СЛК возникают при строительстве гидротехнических сооружений (подтопление, заболачивание), дорог (при перекрытии направления движения почвенных и подпочвенных вод рядом с дорожным полотном возникают болота, небольшие водоемы), создании полезащитных лесных полос (возникновение и развитие овражно-балочных комплексов в южных лесостепях Башкирского Предуралья) и т.д.
В большинстве случаев появление СЛК является негативным явлением, т.к. отчуждаются определенные площади из оборота хозяйственного использования, возникают опасности для сооружений, дорог появления новых эрозионных процессов. Иногда они могут иметь и положительные тенденции:
сооружение дорожного полотна на переувлажненной пойме за счет перекрытия движения воды может привести к началу процесса олуговения и даже остепнения пойменных ландшафтов (такой факт зафиксирован экспедиционными работами кафедры физической географии БашГУ в долине реки Дема), что приводит к качественному улучшению сенокосного угодья [11].
Основная часть СЛК появляется при строительстве гидротехнических сооружений — прудов, водохранилищ, каналов, систем орошения. По наблюдениям, их возникновение и динамика зависят от зональности ландшафтов и местоположения в типах местности.
Некоторые особенности данного явления изучаются нами в лесостепной части Башкирского Пре-дуралья в условиях северной, типичной и южной подзон [12]. Здесь в разные годы были сооружены около 400 водных объектов с площадью водного зеркала более 1 га и объемом воды более 100 тыс. м3. Общая площадь водного зеркала более 13 000 га [13, 14]. Предварительный анализ показывает, что общая площадь СЛК при них к настоящему времени уже превышает 31 000 га. Кроме этих крупных объектов имеются еще более 400 прудов с зеркалом водной поверхности менее 1 га. По некоторым данным, для устойчивого развития сельскохозяйственного производства на данной территории нужно построить еще около 250-500 прудов и водохранилищ [15].
Из наших наблюдений видно, что интенсивность возникновения и динамика СЛК и их величина полностью зависят от местоположения в типах местности. В пойменных и надпойменно-террасовых типах местности площади СЛК могут превышать площадь водного зеркала пруда в 1.5-2.5 раза, а заболачивание территории и смена растительных ассоциаций происходит в течение 3-5 лет. На плакорном типе местности площади СЛК составляют 25-75%
от площади пруда, и процесс саморегуляции растянут на десятилетия. В качестве примера можно рассмотреть формирование СЛК при строительстве прудов на реке Каряка (пойменный и надпойменно-террасовый типы местности в пределах Прибельской ували-сто-волнистой равнины) и на реке Усень (недрениро-ванный водораздельный тип местности в пределах Бугульминско-Белебеевской возвышенности).
В первом случае вокруг пруда сформированы болотные, переувлажненные луговые комплексы и пойменные леса из ивы. Абразия в пределах пруда не наблюдается. Площадь СЛК превышает площадь пруда в 2 раза (рис. 1)
Во втором случае в результате интенсивной переработки берегов формируются оползни, осыпи правого берега пруда, заболачивание наблюдается только в хвостовой части. Площадь СЛК превышает площадь пруда в 1.5 раза (рис. 2).
Взаимодействие искусственных водоемов с окружающими его ландшафтами является непрерывным процессом, продолжается в течение всего периода его функционирования.
Как отмечает В. Б. Михно [16], побережья прудов и водохранилищ формируются в условиях совместного гидродинамического, гидрогеологического и микроклиматического влияния. В результате такого наложения степень изменения прибрежных ландшафтов становится наиболее высокой.
Как известно, в пределах прудов формируется два типа сопутствующих антропогенных комплексов. Первые возникают в результате прямого воздействия (абразия и эрозия). Сюда следует отнести обвалы, оползни, просадка грунта, осыпи, пляжи, овраги.
Данные процессы с большой или малой интенсивностью протекают в пределах каждого пруда, в зависимости от рельефа местности, геологических и гидрогеологических условий [17—19]. Например, в прудах, сооруженных в местах выхода подземных вод, часто проявляется просадка грунта и микрооползни. Такие явления нам встречались в подзонах северной (с. Игметово) (рис. 3) и южной лесостепей (с. Чуюнчи) (рис. 4).
Интенсивность переработки и формирования береговой линии происходит в течение всего времени функционирования пруда. В зрелую стадию заканчивается переработка берегов, пруд приобретает очертания озера.
Вторые формируются вследствие косвенного влияния объекта на окружающую территорию, из-за поднятия уровня грунтовых вод, геохимических процессов в почве, испаряемости и др., что приводит к формированию новых типов ландшафтов в результате саморегуляции почвенного и растительного покрова, коренному преобразованию животного мира и изменения микроклимата. Данное положение позволяет нам провести зонирование территории. В качестве объекта выбран пруд возле деревни Ялтыркульбаш, находящийся в подзоне южной лесостепи.
Пруд был построен на реке Идяш в 1983 году, объем воды составляет 1860 тыс. м3, площадь водного зеркала 75.5 га [20], примерная посчитанная площадь СЛК составила 173.0 га.
Авторами на основе исследования почвенного и растительности определена зона влияния гидротехнического сооружения и примерная площадь
Рис. 1. Пруд на реке Каряка.
ISSN 1998-4812
Вестник Башкирского университета. 2015. Т. 20. №1
133
Рис. 2. Пруд на реке Усень.
формирования СЛК. Зонирование проводилось по методике А. Г. Емельянова [21].
За первые годы существования пруда (19831990 гг.) на территории резко сократились некоторые растительные ассоциации, исчезли мезофиль-ные злаки и бобовые, появились гигрофиты. В последующем (1990-2000 гг.) формировались осоко-тросниковые, ивовые и осоковые ассоциации. Преобладающими видами в настоящее время являются ива прутовидная, камыш озерный, камыш лесной, ситник, осока острая и др.
Рис. 3. Просадка грунта с. Игметово.
Для составления карты возникновения и динамики СЛК использовался пакет программы CorelDraw X6. Изменение рН почвы проводился рН-мет-ром ZD05, температуры цифровым термометром KL-98501.
1. Зона непосредственного влияния. Она занимает территорию в хвостовой части гидротехнического сооружения и периодически находится под водой. В период летней межени вода отступает. Почвенно-грунто-вые воды держатся на глубине 0.3-0.7 метров.
Рис. 4. Оползневый процесс с. Чуюнчи.
Почвенный покров претерпел значительные изменения. Почвенные разрезы, выполненные на данной территории, показали, что почвы постоянно увлажнены, горизонт А1 превратился в торфяной
слой мощностью 4-5 см. Оглеение захватывает практически весь горизонт, почвенно-грунтовые воды просачиваются на глубину 35-40 см. Наблюдается понижение кислотности почвы, рН почвы меняется от 7 на глубине до 10 см, до 5.6-5.8 на глубине 35-55 см. Это свидетельство того, что увеличивается подвижность соединения железа. Температура почвы повышается с глубиной в среднем на 2 °С. На поверхности температура равна 8.1 °С, на глубине 50 см она поднялась до 10.3 °С.
2. Зона умеренного влияния занимает большие площади вдоль всего пруда. Она не затапливается, а уровень почвенно-грунтовых вод держится на глубине 0.6-1.1 м от поверхности. При этом происходит постоянное переувлажнение нижних слоев почвы. Здесь заболачивание не происходит из-за высокой степени испарения.
В данной зоне нами было сделано 3 почвенных разреза, и они показали, что идет процесс олугове-ния и оглеения средних и нижних слоев почвы. рН почвы в верхних слоях довольно высокий - 6.8-7.0 в результате накопления в верхних горизонтах солей. На глубине 30-40 см. наблюдается резкое снижение показателя рН до 5.4-5.6, из-за вымывания солей из данного горизонта и повышения содержания подвижных форм железа. Температура меняется в пределах от +9.2 °С на глубине 10 см, до +12.1 °С на глубине 60 см.
В разрезе №3 наблюдается накопление карбонатов на глубине 10-20 см.
Олуговение связано с интенсивным развитием луговой растительности. Наблюдается большое разнообразие видов. В левобережье пруда, где данная территория используется как сенокос, наблюдается большое разнообразие злаковых культур (овсяница луговая, мятлик однолетний, тимофеевка луговая, костер безостый и др.) и разнотравья. В правом берегу данная зона представлена узкой полосой в 2-5 метров. Она представлена влаголюбивой луговой растительностью (осока пальчатая, кульбаба осенняя, кульбаба шершавая, лапчатка гусиная и др.).
Характерной чертой для данной зоны является запаздывание фенологических фаз развития ряда злаков и бобовых. Причина этому - изменение микроклимата данной территории. Весной пруд оказывает охлаждающее влияние на прилегающие территории, а осенью - отепляющие.
3. Зона косвенного влияния. Уровень почвенно-грунтовых вод лежит на глубине 1.0-1.5 метров от поверхности. При этом происходит постоянное переувлажнение нижних слоев почвы, что приводит к оглеению нижних горизонтов. рН почвы меняется в пределах 6.4-6.6 в горизонте А, и 5.4-5.8 в горизонтах В и С. Это доказывает, что происходит процесс оглеения данных горизонтов, а также активизация подвижности железа. Температура почвы колеблется с + 9.4 °С на поверхности до +11 °С на глубине 60-70 см.
Изменение растительного покрова на данной территории практически не наблюдается. Из-за
обеспеченности влагой улучшаются условия произрастания, увеличивается фитомасса растительных ассоциаций.
Данные наших исследований показывают, что возникновение и динамика СЛК являются одним из важнейших моментов в исследованиях антропогенных ландшафтов. Ландшафтные исследования данных комплексов являются необходимой частью в первую очередь для проектирования гидротехнических сооружений, где не последнее место занимают прогнозы геоэкологических преобразований, предусматривающие негативные проявления, влияющие на оптимизацию и рациональному природопользованию.
ЛИТЕРАТУРА
1. Авакян А. Б., Салтанкин В. П., Шарапов В. А. Водохранилища. М.: Мысль, 1987. 325 с.
2. Воропаев Г. В., Авакян А. Б. Водохранилища и их воздействие на окружающую среду. М.: Наука, 1986. 367 с.
3. Вендров С. Л., Дьяконов К. Н. Водохранилища и окружающая природная среда. М.: Наука, 1976. 136 с.
4. Вендров С. Л., Дьяконов К. Н., Ретеюм А. Ю. Влияние водоемов на климат побережий в различных географических зонах // Влияние водохранилищ лесной зоны на прилегающие территории. М.: 1970. С. 6-12.
5. Дьяконов К. Н. Влияние крупных равнинных водохранилищ на леса прибрежной зоны. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 127 с.
6. Мильков Ф. Н. Человек и ландшафты: очерки антропогенного ландшафтоведения. М.: Мысль, 1973. 224 с.
7. Мильков Ф. Н. Рукотворные ландшафты. Рассказ об антропогенных комплексах. М.: Мысль, 1978. 86 с.
8. Biswas A. K. Impacts of hydroelectric development of the environment // Energy policy. 1982. Vol. 10. No. 4.
9. Garzon H. Impacts ambiental de los embalses // Rev. obras publ. 1979. Vol. 126. No. 3176.
10. Хасанова Г. Ф. Некоторые особенности самовосстановления горно-лесных ландшафтов Южного Урала после пожаров // Вестник Башкирского университета. 2014. №»1. С. 90-92
11. Япаров И. М. Ландшафты долины реки Демы. Отчет экспедиционных исследований // Фонды кафедры физической географии, краеведения и туризма. Уфа: 1989.
12. Нигматуллин А. Ф., Япаров И. М. Природные зоны // Атлас Республики Башкортостан. Уфа: Китап, 2005. С. 136.
13. Вильданов И. Р. Формирование сопутствующих ландшафтных комплексов на территории Республики Башкортостан // Международный научно-исследовательский журнал. 2014. №3-2(22). С. 91-93.
14. Вильданов И. Р. Зависимость распространения прудов в степной и лесостепной зонах Башкирского Предуралья от гидрогеологических условий и карста // Международный научно-исследовательский журнал. 2014. .№5-2 (24). С. 76-77.
15. Кинзикеев А. Р. Экологические проблемы Республики Башкортостан: Избранные труды. Т. II. Уфа: АН РБ, Гилем, 2012. 192 с.
16. Михно В. Б., Добров А.И. Ландшафтно-экологические особенности водохранилищ и прудов Воронежской области. Воронеж: Изд. Воронеж. Гос. Пед. ун-та, 2000. 185 с.
17. Абдрахманов Р. Ф., Мартин В. И., Попов В. Г. Карст Башкортостана. Уфа: Информреклама, 2002. С. 237-245.
18. Абдрахманов Р. Ф., Тюр В. А., Юров В. М. Юмагузинское водохранилище: Формирование гидрологического и гидрохимического режимов. Уфа: Информреклама, 2008. 152 с.
19. Балков В. А. Карст Южного Урала и Приуралья // Межвузовский и межведомственный научный сборник. Уфа: Изд-во Баш. ун-та, 1978. 159 с.
20. Гареев А. М. Реки, озера и болотные комплексы Республики Башкортостан. Уфа: Гилем, 2012. 246 с.
21. Емельянов А. Г. Комплексное физико-географическое прогнозирование изменений природы. Калинин: КГУ, 1980. 84 с.
Поступила в редакцию 11.12.2014 г.
ISSN 1998-4812
BecTHHK EamKHpcKoro yHHBepcureTa. 2015. T. 20. №1
135
ACCOMPANYING LANDSCAPE COMPLEXES: PROBLEMS OF STUDYING © I. R. Vildanov*, I. M. Yaparov, R. Z. Khizbullina
Bashkir State University 3/4 Karl Marx St., 450076 Ufa, Republic of Bashkortostan, Russia.
Phone: +7 (347) 229 96 09.
*Email: [email protected]
Unplanned objects are certain to appear under the human impact on landscape. Consequently, they are joined into so-called "accompanying landscape complexes" (ALC). They have not been created by human, but resulted from landscape self-regulation, caused by human activity. ALC appear as a result of the construction of waterworks, roads, field-protecting forest belts, etc. They are predominantly of negative character, leading to fundamental changes in properties of the existing landscape. ALC study is of primary importance at present time: first, they cover large territories; second, they result in withdrawal of valuable lands from agricultural use; third, they can harmfully affect human health. Several ways of ALC formation during the erection of hydro-engineering constructions in the Urals forest-steppe undergo analysis. About 400 waterworks have been built in this region in different years. Field landscape study showed that ALS territory could be 1.5-2.5 times larger than the pond territory, considering the position of water anthropogenic complex and landforms. Two types of accompanying anthropogenic complexes form within the pond territory. The first one develops from direct impact (abrasion and erosion): landslides, landslips, soil settling, screes, beaches, ravines. The second one appears from indirect impact of the object on the environment, either due to ground water increase, or geochemical processes in soil, evaporation and others, leading to new landscape formation, animal species transformation and microclimate changes, as a result of land and vegetation self-regulation. The results of the study show that appearance and development of ALC is one of the key issues in anthropogenic landscape research. Landscape research of the complexes is essential for hydro-engineering construction design, in which preview of geo-ecological changes is important, as it considers negative effects, influencing optimization and rational land tenure.
Keywords: accompanying landscape complexes, ponds, anthropogenic landscape, self-regulation, the Urals.
Published in Russian. Do not hesitate to contact us at [email protected] if you need translation of the article.
REFERENCES
1. Avakyan A. B., Saltankin V. P., Sharapov V A. Vodokhranilishcha [Water reservoirs]. Moscow: Mysl', 1987.
2. Voropaev G. V, Avakyan A. B. Vodokhranilishcha i ikh vozdeistvie na okruzhayushchuyu sredu [Reservoirs and their impact on the environment]. Moscow: Nauka, 1986.
3. Vendrov S. L., D'yakonov K. N. Vodokhranilishcha i okruzhayushchaya prirodnaya sreda [Reservoirs and environment]. Moscow: Nauka, 1976.
4. Vendrov S. L., D'yakonov K. N., Reteyum A. Yu. Vliyanie vodokhranilishch lesnoi zony na prilegayushchie territorii. Moscow: 1970. Pp. 6-12.
5. D'yakonov K. N. Vliyanie krupnykh ravninnykh vodokhranilishch na lesa pribrezhnoi zony [The impact of large lowland reservoirs on forests coastal zones]. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1975.
6. Mil'kov F. N. Chelovek i landshafty: ocherki antropogennogo landshaftovedeniya [Human and landscapes: essays on anthropogenic landscape science]. Moscow: Mysl', 1973.
7. Mil'kov F. N. Rukotvornye landshafty. Rasskaz ob antropogennykh kompleksakh [Man-made landscapes. The story of anthropogenic complexes]. Moscow: Mysl', 1978.
8. Biswas A. K. Energy policy. 1982. Vol. 10. No. 4.
9. Garzon H. Rev. obras publ. 1979. Vol. 126. No. 3176.
10. Khasanova G. F. Vestnik Bashkirskogo universiteta. 2014. No. 1. Pp. 90-92
11. Yaparov I. M. Fondy kafedry fizicheskoi geografii, kraevedeniya i turizma. Ufa: 1989.
12. Nigmatullin A. F., Yaparov I. M. Prirodnye zony. Atlas Respubliki Bashkortostan. Ufa: Kitap, 2005. Pp. 136.
13. Vil'danov I. R. Mezhdunarodnyi nauchno-issledovatel'skii zhurnal. 2014. No. 3-2(22). Pp. 91-93.
14. Vil'danov I. R. Mezhdunarodnyi nauchno-issledovatel'skii zhurnal. 2014. No. 5-2 (24). Pp. 76-77.
15. Kinzikeev A. R. Ekologicheskie problemy Respubliki Bashkortostan: Izbrannye trudy [The environmental problems of the Republic of Bashkortostan: Selected works]. T. II. Ufa: AN RB, Gilem, 2012.
16. Mikhno V B., Dobrov A.I. Landshaftno-ekologicheskie osobennosti vodokhranilishch i prudov Voronezhskoi oblasti [Landscape-ecological peculiarities of reservoirs and ponds of Voronezh region]. Voronezh: Izd. Voronezh. Gos. Ped. un-ta, 2000.
17. Abdrakhmanov R. F., Martin V I., Popov V G. Karst Bashkortostana [Karst of Bashkortostan]. Ufa: Informreklama, 2002. Pp. 237-245.
18. Abdrakhmanov R. F., Tyur V. A., Yurov V M. Yumaguzinskoe vodokhranilishche: Formirovanie gidrologicheskogo i gidrokhimicheskogo rezhimov [Yumaguzinskaya reservoir: Formation of hydrological and hydrochemical regimes]. Ufa: Informreklama, 2008.
19. Balkov V. A. Mezhvuzovskii i mezhvedomstvennyi nauchnyi sbornik. Ufa: Izd-vo Bash. un-ta, 1978.
20. Gareev A. M. Reki, ozera i bolotnye kompleksy Respubliki Bashkortostan [Rivers, lakes and marsh complexes of the Republic of Bashkortostan]. Ufa: Gilem, 2012.
21. Emel'yanov A. G. Kompleksnoe fiziko-geograficheskoe prognozirovanie izmenenii prirody [Complex physical-geographical predictions of changes in environment]. Kalinin: KGU, 1980.
Received 11.12.2014.
