УДК 556.535.3

ГИДРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ КЛИМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ ВОДНОГО РЕЖИМА ВЕСЕННЕГО ПОЛОВОДЬЯ В ВЕРХОВЬЯХ Р. АРПА

© 2022 г.   В.Г. Маргарян*, Е.В. Гайдукова**, Л.В. Азизян***, Н.В. Мякишева**

*Ереванский государственный университет Республика Армения, 0025, г. Ереван, ул.  Алека Манукяна, д. 1. Email: vmargaryan@ysu.am

**Российский государственный гидрометеорологический университет, Институт гидрологии и океанологии РГГУ Россия, 192007, г. Санкт-Петербург, Воронежская ул., д. 79. Email: oderiut@mail.ru, natalia.myakisheva@yandex.ru

***Центр гидрометеорологии и мониторинга ГНО, Министерство окружающей среды РА Республика Армения, 0025, г. Ереван, ул. Чаренци, д. 46. Ереван. Email: levon_azizyan@yahoo.com

Поступила в редакцию 21.10.2021. После доработки 16.12.2021. Принята к публикации 13.01.2022.

В статье рассматриваются многолетние тенденции изменения речного стока весеннего половодья и гидроэкологические и водохозяйственные последствия изменения климата в верховьях р. Арпа. В ходе исследования использованы данные о среднесуточных расходах воды и температуре воды в речном створе Джермук реки Арпа, также и данные об основных метеорологических элементах на метеостанции Джермук, расположенной в верхнем течении бассейна реки Арпа.

Представлены, что одной из важнейших характеристик половодья являются максимальные расходы воды за время прохождения весеннего половодья. Абсолютные максимальные расходы варьируют в диапазоне от 8.26 до 199 м3/с, средние максимальные расходы – от 1.86 до 116 м3/с.

Обсуждены и оценены межгодовое изменение дат начала, конца, продолжительности и объема стока весеннего половодья, также температур приземного слоя воздуха и атмосферных осадков за декабрь–февраль и за апрель–июнь, максимального запаса воды в снеге, температуры воды за апрель–июнь.

Показано, что за последние 28 лет сокращается объем половодий и их продолжительности, смещаются сроки в сторону более ранних дат, уменьшаются максимальные расходы воды в период половодья. Также выявлено, что повышаются зимние и весенне-летние (за апрель–июнь) средние температуры воздуха, атмосферные осадки зимнего периода, уменьшается максимальный запас воды в снеге. Как последствие современных изменений гидрологического режима весеннего половодья проявляются многочисленные гидроэкологические и водохозяйственные проблемы, которые требуют повышенного внимания и учета.

При межгодовых колебаниях четко виден перелом в ходе объема стока весеннего половодья в начале – середине 1990-х годов, после которого начался период их существенного и устойчивого понижения. Скорость изменения объемов половодья во втором периоде (1993–2020 гг.) составляла –17.9 млн. м3/10 лет и –13.2 млн. м3/10 лет. В первом периоде (1957–1992 гг.) наблюдалось повышение объемов стока половодья, скорость изменения которого составляла соответственно +9.63 млн. м3/10 лет и +4.07 млн. м3/10 лет. В течение последних двух–трех десятилетий объем стока весеннего половодья уменьшался почти на 50.1 млн. м3, a объем стока за период апрель–июнь – почти на 37.0 млн. м3. Такая тенденция обусловлена повышением зимних температур воздуха и увеличением числа и продолжительности оттепелей, что приводит к уменьшению предвесенних запасов воды.

Отмечается, что в верхней части бассейна реки Арпа к существенной деградации половодья как фазы водного режима приводят происходящие в настоящий момент климатические изменения: повышение в зимний сезон приземной температуры воздуха является основной причиной снижения водности весны в верховьях р. Арпа.

Получены корреляционные связи между значениями объемов весеннего половодья в верховьях р. Арпа, рассчитанных с апреля по июнь и с начала половодья до его окончания. Эту зависимость можно использовать для оценок, расчета, а также проверки объема весеннего половодья, имея объем стока за апрель–июнь.

 Ключевые слова: весеннее половодье, температуры воздуха и воды, осадки, максимальный запас воды в снеге, межгодовое изменение, гидроэкологические и водохозяйственные проблемы, верховье реки Арпа.

 Финансирование: Исследование выполнено при финансовой поддержке КН РА (Комитет науки Республики Армения) и РФФИ (Российский фонд фундаментальных исследований) в рамках совместной научной программы 20RF-039 «Краткосрочный вероятностный прогноз стока рек в период весеннего половодья» и № 20-55-05006\20 соответственно.

 DOI: 10.24412/1993-3916-2022-2-3-12

 

УДК 910.3; 911.2; 911.6

ФАКТОРЫ ТЕРРИТОРИАЛЬНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ АГРОЛАНДШАФТА И ПЕРСПЕКТИВЫ СОХРАНЕНИЯ СТЕПЕЙ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

© 2022 г.   А.А. Тишков*,**, А.С. Некрич*

*Институт географии РАН Россия, 109017, г. Москва, Старомонетный пер., д. 29. E-mail: tishkov@igras.ru

**Белгородский государственный национальный исследовательский университет Россия, 308015, г. Белгород, ул. Победы, д. 85. E-mail: a.s.nekrich@igras.ru

Поступила в редакцию 30.09.2021. После доработки 16.12.2021. Принята к публикации 13.01.2022.

Уменьшению углеродного следа сельскохозяйственного производства на районном уровне может способствовать рациональная организация территорий, вмещающих агроландшафты, с учетом оптимального пространственного распределения площадей, снижающих агрогенную эмиссию углерода. Необходимость перехода к «углеродно-нейтральному сельскому хозяйству» и оптимизация структуры агроландшафта особенно актуальны для таких регионов, как Белгородская область, которая обеспечивает 4.8% общей стоимости производимой сельскохозяйственной продукции России и где расположены целинные участки степей, способные эффективно регулировать баланс углерода.

В ходе анализа статистических показателей, картографических и литературных данных, отчетов профильных ведомств и министерств, а также материалов многолетних полевых и экспериментальных исследований, проведенных авторами в Белгородской области, на внутрирайонном уровне за период с 1990 по 2020 гг. выявлены тенденции динамики площадей сельскохозяйственных угодий в структуре современных агроландшафтов в сопоставлении с изменением площадей сохранившихся целинных степных участков и земель природно-заповедного фонда.

Установлены агро-ресурсные ареалы, вмещающие муниципальные районы со схожими трендами изменения площадей сельскохозяйственных угодий в структуре агроландшафтов, со схожей специализацией сельского хозяйства, идентичными изменениями природной, социальной, экономической и экологической ситуации: 1) агро-ресурсный ареал концентрации промышленности вблизи крупных городов в западной и центральной частях области; 2) агро-ресурсный ареал наличия конфликтов сельскохозяйственного и промышленного природопользования в северной части области; 3) агро-ресурсный ареал юго-восточной сельскохозяйственно-промышленной части области. В границах ареалов выявлены ключевые факторы, определяющие потенциальные возможности производства сельскохозяйственной продукции и тренды динамики площадей агроландшафтов. Оценена доля особо охраняемых природных территорий значимая для снижения агрогенной эмиссии углерода. Обозначена важность таких территорий для поддержания «углеродной нейтральности» при современном хозяйственном освоении. Отмечено, что в пределах установленных ареалов с запада на северо-восток и юго-восток прослеживается менее масштабное уменьшение площадей агроландшафтов, однако их агроприродный потенциал снижается. Данный факт объясняется усилением действия негативных природных и экологических факторов, недостаточным внедрением адаптивно-ландшафтной системы земледелия в процесс сельскохозяйственного производства, диспропорцией объемов инвестирования в агропромышленный комплекс, а также сокращением численности трудоспособного населения, занятого в сельском хозяйстве. Показано, что масштабы проявления конфликтов сельскохозяйственного и промышленного природопользования увеличиваются в восточном и северо-восточном направлении.

С помощью методов математической статистики определены связи между ключевыми факторами (влияющими на задействование ландшафтов для аграрных целей) и динамикой площадей агроландшафтов, в границах сформировавшихся агро-ресурсных ареалов. Рассмотрены перспективы территориальной охраны целинных участков степей в ракурсе решения задач «углеродного нейтрального земледелия» в условиях действия установленных в статье трендов динамики изменения площадей агроландшафтов. Выявленные особенности трансформации агроландшафта Белгородской области позволят в перспективе оптимизировать его структуру для достижения целей «углеродно-нейтрального сельского хозяйства» и повысить эффективность региональной сети особо охраняемых природных территорий.

 Ключевые слова: Белгородская область, агроландшафт, территориальная дифференциация землепользования, целинные и особо охраняемые природные территории, «углеродная нейтральность».

 Финансирование. Исследование выполнено в рамках темы государственного задания Института географии РАН АААА-А19-119021990093-8 (FMGE-2019-0007).

DOI: 10.24412/1993-3916-2022-2-13-26

 

УДК 630*261; 630*91

КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД К ОЦЕНКЕ И МОНИТОРИНГУ СОСТОЯНИЯ ЛЕСОВ В ЗАСУШЛИВЫХ РАЙОНАХ СУДАНА

© 2022.   Н.А.Х. Гадалла*, **, И.С.А. Таха***, А.И.А. Хано*, **, А.А.Х. Сиддиг*, ****, *****, Хай Цзян Бо*****

*Университет Хартума, Кафедра охраны и защиты лесов, факультет лесного хозяйства Судан, 11111, г. Хартум, просп. Аль-Гамаа, Почтовый ящик 321. E-mail: naouofk@gmail.com

**Институт исследований опустынивания и освоения пустынь, Университет Хартума Судан, 11111, г. Хартум, просп. Аль-Гамаа, Почтовый ящик 321

***Министерство сельского хозяйства и природных ресурсов Судан, штат Северный Кордофан, г. Элобиед

****Университет Массачусетса Амхерст, Департамент охраны окружающей среды США, Амхерст, штат Массачусетс 01003-9285

*****Северо-Западный университет сельского и лесного хозяйства, Центр по связям с Африкой Китай, 712100, Шэньси, Янлин, Тайчэн-роуд, д. 3

Поступила 11.10.2021. Редактирована 27.11.2021. Принята к печати 01.12.2021.

Лесные ресурсы в засушливых районах Судана изменчивы по своему древесному покрову и экологическим функциям. Надежная и своевременная информация об их статусе имеет решающее значение для учета их социально-экономических и экологических преимуществ в национальной экологической политике. Таким образом, целью этого исследования была разработка систем оценки и мониторинга их древесного покрова, угроз и нарушений, а также лесных нужд и лесной деятельности  в лесном районе Вад Аль-Башир с целью создания базы данных для надежных планов и стратегий управления лесами. Исследование сочетает в себе наземное обследование (GBS), социально-экономическое обследование (структурированный вопросник и интервью с ключевыми информантами) и спутниковые данные (спутниковые снимки за 1988, 2008 и 2018 годы) в качестве комплексных методов оценки и картирования прошлых и нынешних лесных условий и нарушений. Результаты GBS выявили и привязали к географической привязке участки биологических и абиотических нарушений лесов, а также вредной деятельности человека, такой как вырубка деревьев, которые повлияли на здоровье деревьев и способствовали их деградации. Биологическими угрозами были: инвазивные виды (Acacia nubica), вредители (Sinoxylon senegalensis) и альпинисты, в то время как абиотическое воздействие было мягким, как воздействие ветра. С другой стороны, результаты социального опроса выявили прямые и косвенные причины обезлесения и деградации лесов. Непосредственными причинами были превращение лесных угодий в сельскохозяйственные угодья, незаконная вырубка и последовательный неконтролируемый выпас скота. Косвенными причинами были неправильное осуществление лесной политики, рост численности населения, бедность и система землевладения. Геопространственный метод показал значительные изменения в землепользовании/растительном покрове, где в 2008 году наблюдался значительный лесной покров (72.2%) по сравнению с 1988 годом (63.8%) и 2018 годом (58%), и, соответственно, 2018 год охватывает большую площадь сельскохозяйственных угодий, чем в 1988 и 2008 годах, что составляет 38%, 25.9% и 6.1% соответственно. В исследовании был сделан вывод об эффективности использования GBS, социально-экономического обследования и геолокации в качестве интегрированных методов, которые могли бы дать представление обо всех аспектах, связанных с лесами, в одной сцене, а также лучше понять подлинный статус.

 Ключевые слова: оценка и мониторинг лесов, засушливые леса, наземное и социально-экономическое обследование, угрозы и нарушения в лесах, Судан.

 Благодарности. Насрадин Адам Хамед Гадалла благодарен Министерству высшего образования и научных исследований Судана за финансовую поддержку его M.Sc . Проект в Университете Хартума, Институт исследований опустынивания и возделывания пустынь. Кроме того, я выражаю признательность Суданской национальной лесной корпорации в штатах Гедареф за их действенную помощь и содействие.

Финансирование и благодарности. Насредин Адам Хамед Гадалла выражает благодарность Министерству Высшего образования и Научных исследований Судана за финансовую поддержку его магистерского проекта в Университете Хартума, Институт исследований опустынивания и освоения пустынь. Также выражаю благодарность Национальной лесной корпорации Судана в штате Гедареф за ощутимую помощь и поддержку.

DOI: 10.24412/1993-3916-2022-2-27-39

 

УДК 911.2:502:571.51

ИЗМЕНЕНИЕ ЗАПАСОВ МОБИЛЬНОГО ВЕЩЕСТВА И ТЕРМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ ПРИРОДНЫХ И АНТРОПОГЕННО ИЗМЕНЕННЫХ ПОЧВ НАЗАРОВСКОЙ ЛЕСОСТЕПИ

© 2022 г.   И.Б. Воробьева

Институт географии им. В.Б. Сочавы Сибирского Отделения РАН Россия, 664033, Иркутск, ул. Улан-Баторская, д. 1. E-mail: Irina-vorobyeva@yandex.ru

Поступила в редакцию 13.05.2021. После доработки 29.10.2021. Принята к публикации 13.01.2022.

В статье представлены результаты исследований по изменению содержания и запасов водорастворимых форм кальция, магния, органического и минерального углерода и влаги природных и антропогенно измененных почв, а также изменения температуры естественных почв в разных местоположениях. Актуальность исследования обусловлена необходимостью анализа изменений изучаемых параметров в условиях краткосрочных изменений климата в островной лесостепи Назаровской котловины. В исследованиях были использованы общепринятые методы: ландшафтно-геохимический, сравнительно-аналитический, сравнительно-географический и статистический методы. Установлено, что запасы влаги в лугово-болотной почве максимальны, в почве лугово-черноземной выщелоченной – минимальны, а в черноземе обыкновенном луговатом и его антропогенной модификации – залежь – значения близки, что связно с их положением в рельефе и гидротермическим режимом). Выявлено экспериментальным путем («in situ»), что в черноземе обыкновенном луговатом температурная кривая более крутая, температуры промерзания более низкие, а период с отрицательными температурами более длительный, чем в лугово-болотной почве. Получены новые знания по изменению запасов водорастворимых форм кальция, магния, органического и минерального углерода, содержанию влаги и колебанию климатических параметров (температуры воздуха и сумм осадков). Установлены внутригодовые изменения температуры естественных почв («in situ») островной лесостепи для более полного понимания динамики природных процессов, а также использования полученных результатов в дальнейших исследованиях по изучению островной лесостепи в изменяющемся климате.

Ключевые слова: природные, антропогенно измененные почвы, температура, влажность, запасы, органический и минеральный углерод.

Финансирование. Работа выполнена в рамках темы Государственного задания ИГ СО РАН: (№ FWEM-2021-0002), номер госрегистрации темы: АААА-А21-121012190055-7 «Пространственно-временные закономерности вещественного состояния ландшафтов Сибири в изменяющихся условиях среды».

 DOI: 10.24412/1993-3916-2022-2-40-50

 

ИЗОТОПНАЯ ПОДПИСЬ ПОЧВ В ДИАГНОСТИКЕ ПРОЦЕССОВ АРИДИЗАЦИИ ЛАНДШАФТОВ ДАГЕСТАНА

© 2022 г.   Н.О. Ковалева

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, факультет почвоведения Россия, 119991, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, МГУ, стр. 12. E-mail: natalia_kovalevat@mail.ru

Поступила в редакцию 20.10.2021. После доработки 23.11.2021. Принята к публикации 11.12.2021

Любые вызовы неустойчивой в последнее время климатической системы планеты проявляются прежде всего в «краевых частях» биосферы, к которым относятся горные ландшафты. Горные экосистемы аридных регионов отличаются особенной хрупкостью по отношению к естественным или антропогенным внешним воздействиям и наиболее длительно восстанавливаются после нарушения. Цель нашего исследования – с привлечением метода стабильных изотопов изучить характер и особенности воздействия на экосистемы Внутреннего Дагестана климатических и антропогенных факторов, сменявших друг друга или действовавших совместно на протяжении голоцена, оценить их вклад в современную прогрессирующую аридизацию ландшафтов Восточного Кавказа. Почвенного покров вертикальных зон (от 2000 до 4000 м н.у.м. БС) Восточного Кавказа изучался в Ахтынском районе Внутреннего Дагестана на участках с разными видами хозяйственной деятельности (пастбища с разной интенсивностью выпаса, сенокос, естественный луг). Методы исследования включали определение общих химических свойств почв (актуальной кислотности, содержания углерода и азота), магнитной восприимчивости, показателей гумусного состояния почв, масс-спектрометрическое определение изотопного состава углерода (δ13С) и азота (δ15N), определение возраста почв методом радиоуглеродного датирования гумуса. Установлено, что следствием динамичных условий почвообразования является полигенетичный облик почвенного покрова: эпохам стабилизации поверхности соответствуют погребенные горизонты и почвы, эпохам активизации экзогенеза – слои повышенной щебнистости и горизонты породы. Выявлена контрастность свойств погребенных почв разного возраста, дневных и погребенных горизонтов. Следовательно, разновременные эпохи формирования погребенных почв отличались и климатическими условиями: аридные эпохи раннебореального и атлантического оптимумов голоцена циклически сменялись более холодными и гумидными, а средневековый оптимум отличался умеренным климатом, сходным с современным. Малый ледниковый период не территории Внутреннего Дагестана не был ярко выражен. Однако установленный тренд увлажнения климата нивелируется «остепнением» ландшафтов в результате их антропогенного освоения.

Ключевые слова: горные почвы, голоцен, палеосреда, изотопный состав углерода.

Финансирование. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Российского научного фонда № 17-14-01120  2017-2021 гг. «Почвенные биомаркеры в диагностике глобальных  изменений климата и предотвращении региональных экологических кризисов».

DOI: 10.24412/1993-3916-2022-2-51-61

 

ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В ПОЧВАХ СТЕПНЫХ ЭКОСИСТЕМ ЗАПАДНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ

© 2022 г.   Г.Д. Чимитдоржиева, Е.А. Бодеева, Э.О. Чимитдоржиева

Институт общей и экспериментальной биологии Сибирского отделения РАН Россия, 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, д. 6. E-mail: galdorj@gmail.com

Поступила в редакцию 30.07.2021. После доработки 14.12.2021. Принята к публикации 13.01.2022.

Представлены результаты экспериментальной работы по исследованию трансформационного потока тяжелых металлов: меди, цинка, никеля и свинца из почвообразующих пород в каштановые почвы, далее в целинный травостой и гумусовые вещества. Почвообразующими породами служат делювиальные и делювиально-пролювиальные отложения, а также отложения песков и галечников, которые в результате их выветривания, перемещения и переотложения обусловливают неодинаковый гранулометрический, минералогический и химический состав пород, отражаясь на составе почвенного покрова. Каштановые почвы характеризуются засушливым климатом, долгим пребыванием в мерзлом состоянии, низкой биопродуктивностью, маломощностью, легким гранулометрическим составом, низкогумусностью. Для экстракции гумусовых веществ использовали метод Гримме. Определение содержания микроэлементов проводили атомно-абсорбционным методом с прямой электротермической атомизацией проб. Тяжелые металлы определялись на атомно – абсорбционном спектрофотометре – ААS-15 Perkin Elmer. Выявлено, что вследствие обедненности пород медью и никелем их в почвах мало, а цинка и свинца больше, что соответственно отражается  на растительности и гумусе.

Ключевые слова: тяжелые металлы, почвообразующие породы, растительность, каштановые почвы, гумусовые вещества, Западное Забайкалье.

Финансирование. Работа выполнена по теме госзадания № 121030100228–4 «Эволюционно-генетические, биогеохимические и продукционные функции почв Байкальского региона как компонента биосферы, оценка их ресурсного потенциала и разработка технологий рационального использования и охраны» 2021-2022.

DOI: 10.24412/1993-3916-2022-2-62-70

  

ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ ИЗОТОПНОГО СОСТАВА (15N/14N И 13С/12С) ТКАНЕЙ И ОРГАНОВ СРЕДИЗЕМНОМОРСКИХ ВИДОВ ПОЧВЕННЫХ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ

© 2022 г.   Д.И. Коробушкин, К.Б. Гонгальский

Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН Россия, 119071, г. Москва, Ленинский пр., д. 33. E-mail: dkorobushkin@yandex.ru

Поступила в редакцию 18.10.2021. После доработки 23.11.2021. Принята к публикации 11.01.2022.

Для исследования трофических связей в почвенных экосистемах в последние десятилетия  широко применяются изотопные методы – изотопная подпись гетеротрофных организмов отражает изотопный состав их пищевых объектов. Для данного направления экологических исследований наиболее часто применяется анализ изотопного состава углерода (δ13С) и азота (δ15N) биологических объектов. Однако корректное использование метода для реконструкции детритных пищевых сетей часто затрудняется индивидуальной (в пределах организма) вариабельностью изотопного состава углерода и азота между тканями и органами многих групп почвенных беспозвоночных. Целью настоящего исследования стало сравнение  индивидуальной изменчивости изотопного состава различных быстроизвлекаемых тканей и органов массовых средиземноморских видов мокриц (Isopoda, Armadillidae, Armadillo officinalis и Armadillidiidae, Armadillidium vulgare) и кольчатой сколопендры (Chilopoda, Scolopendromorpha, Scolopendra cingulata).

Почвенных беспозвоночных собирали на территории ГПЗ «Утриш» (Краснодарский край). Для изотопного анализа были использованы: экзоскелет, мышцы, стенки кишечника, жировое тело (только у сколопендр), половая система, ноги, гомогенизированный целиком организм. Оценку изотопного состава δ13С и δ15N проводили на комплексе оборудования, состоящего из элементного анализатора и изотопного масс-спектрометра.

Различия изотопного состава углерода между тканями мокриц достигали 5-6‰ за счет включения неорганических карбонатов в экзоскелет. Значимой разницы изотопного состава между тканями кольчатой сколопендры не выявлено. Для корректного отображения трофической позиции крупных видов мокриц с помощью изотопного анализа наиболее предпочтительно использовать мышечные ткани; использование конечностей возможно лишь после предварительной оценки содержания карбонатов в покровных тканей вида; следует исключить гомогенизацию крупных видов, а также попадание фрагментов экзоскелета и остатков пищи в анализируемый образец. У сколопендр возможно использовать, помимо мышц, гомогенезированные образцы целого животного, так и отдельные части тела и органы, исключая содержимое желудка. Полученные результаты применимы для оптимизации почвенно-зоологических исследований с применением изотопного анализа тканей беспозвоночных животных.

Ключевые слова: макрофауна, мокрицы, многоножки, стабильные изотопы, заповедник «Утриш», детритные пишевые сети.

Финансирование. Исследование изотопного состава беспозвоночных выполнено при финансовой поддержке гранта РНФ № 19-74-10104, год 2019-2022: «Роль субсидии морского органического вещества в формировании функциональной и таксономической структуры наземных детритных пищевых сетей».

Благодарности. Авторы благодарны О.Н. Быхаловой за помощь в организации работ на территории заповедника «Утриш».

DOI: 10.24412/1993-3916-2022-2-71-77

  

УДК 631.46

ДИНАМИКА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ ПОЧВ ЧУЙСКОЙ ДОЛИНЫ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ТИПА ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ НА ПАСТБИЩАХ

© 2022 г.   Н.Э. Тотубаева*, К.Т. Шалпыков**

*Кыргызско-Турецкий университет «Манас» Кыргызская Республика, 7200042, г. Бишкек, просп. Ч. Айтматова, д. 56. E-mail: nurzat.totubaeva@manas.edu.kg

**Институт химии и фитотехнологий НАН КР Кыргызская Республика, 720000, г. Бишкек, просп. Чуй, д. 265. E-mail: alhor6464@mail.ru

Поступила в редакцию 28.06.2021. После доработки 09.01.2022. Принята к публикации 13.01.2022.

Почвенная микрофлора одной из первых чувствует на себе отрицательное воздействие и может служить биологическим индикатором изменения почвенной структуры и степени воздействия на почвенную экосистему. В 2020 г. были проведены исследования на двух участках, которые расположены в ущелье Шамшы в Чуйской области Кыргызской Республики. Один из участков был изьят из пастбищепользования на один год в 2020 г. и два года в 2019 г. по сравнению с контрольным активно используемым вариантом. Было изучено микробиологическое разнообразие общепринятыми методами микробиологии. Микромицеты исследуемых почв были представлены в доминировании устойчивых к неблагоприятным факторам среды видов Trichoderma, Cladosporium и Alternaria, т.е. видовое разнообразие было незначительным, с предобладанием представителей доминантных видов. Снижение антропогенной нагрузки на исследуемых участках приводит к активации микробиологических процессов и существенному увеличению микробиоразнообразия в почве, что свидетельствует об улучшении ферментативных свойств и ускорении процесса самовосстановления почвы. Также исследования показали, что почвы, находящиеся в режиме нерегулируемого перевыпаса скота, значительно подвержены высушиванию и вытаптыванию, что приводит к уменьшению микробиологического разнообразия в почвенной экосистеме и доминированию форм микроорганизмов, устойчивых к неблагоприятным факторам среды. Полученные данные позволяют предполагать, что перевыпас скота влияет на структуру почвенного микробиоценоза, заменяя ее более засухоустойчивыми видами. Таким образом, микробиологическое разнообразие почв подверженных различной степени антропогенного прессинга может служить биологическим индикатором состояния почвенной экосистемы, также необходимо решение вопроса об урегулировании ротационного выпаса скота, что также сможет обеспечить сохранение продуктивности пастбищ и способствовать сохранению биологического разнообразия флоры и фауны пастбищ соответственно.

Ключевые слова: микробиологическое разнообразие, антропогенная нагрузка, мониторинг почв, экосистема, тип пастбищепользования, деградация пастбищ.

Финансирование. Все мероприятия в рамках проекта «Защита диких тюльпанов и поддержка пастбищных сообществ в горах Кыргызстана» были выполнены совместно с партнерскими организациями: ФК «Фауна энд Флора Интернэшнл» в Кыргызской Республике, ОФ «Биоресурс» и «Ассоциация лесопользователей и землепользователей Кыргызстана», при финансовой поддержке программы Darwin Initiative Правительства Великобритании.

DOI: 10.24412/1993-3916-2022-2-78-84

 

УДК 631.6:556.5

ВОДНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ РЕСПУБЛИКИ КЫРГЫЗСТАЕ: ПРОБЛЕМЫ И ПОТЕНЦИАЛЫ ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ

© 2022 г.   Н.М. Нуралиева

Нарынский государственный университет им. С. Нааматова Кыргызская Республика, 722900, Сагынбай Орозбак уулу, г. Нарын, д. 25. E-mail: n_nuralieva@mail.ru

Поступила в редакцию 30.11.2021. После доработки 15.12.2021. Принята к публикации 01.12.2021.

Ирригация остается неотъемлемым компонентом обеспечения продовольственной безопасности во многих странах мира. И Кыргызстан входит в это число, но при этом водные ресурсы Кыргызстана все еще используются недостаточно эффективно. Настоящее исследование демонстрирует оценку условий формирования и качества водных ресурсов Кыргызской Республики на основе анализа нового проекта Государственной программы развития ирригации Кыргызской Республики на 2017-2026 годы и оценки ирригационных объектов Республики с учетом их актуальности, экономических и технических показателей. Современные реалии демонстрируют потребность бережного и рационального использования природных ресурсов. Качественная и безопасная вода становится одним из самых востребованных ресурсов во многих странах мира, поэтому «водные державы» могут сделать воду своим стратегическим ресурсом, но эксплуатация и техническое обслуживание водохозяйственных систем требует немалых финансовых вложений. Платность водопользования может стать основой реформирования экономического механизма межгосударственных взаимоотношений. Результатом проведённого исследования стали сформулированные обоснованные направления стратегического характера модернизации мелиоративного фонда, расширению объемов проводимых мелиоративных мероприятий, связанных с приоритетными мерами развития рационального использования водного баланса.

Ключевые слова: водные ресурсы, водораспределение, орошение, потери воды, эффективное водосбережение, земледелие; водная политика, продовольственная безопасность. 

Финансирование. Исследования проводились в рамках научно-исследовательской программы кафедры экономики, менеджмента и туризма Нарынского государственного университета им. С. Нааматова.

DOI: 10.24412/1993-3916-2022-2-85-93

 

УДК 556.311.31

ПРОГНОЗНО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ ПОДЗЕМНЫХ ВОД В ПРЕДГОРНОМ ДАГЕСТАНЕ

© 2022 г.   В.М. Кондаков, И.М. Газалиев, Л.М. Курбанова, А.С. Курбанисмаилова, А.Ш. Гусейнова

Институт геологии Дагестанского федерального исследовательского центра РАН Россия, 367010, Республика Дагестан, г. Махачкала, ул. Ярагского, д. 75, E-mail: geol52@mail.ru

Поступила в редакцию 28.10.2021. После доработки 30.11.2021. Принята к публикации 10.01.2022.

Определение прогнозно-эксплуатационных ресурсов подземных пресных вод (ПЭРПВ) на территории гидрогеологической структуры третьего порядка – системы малых артезианских бассейнов (СМАБ) – проведено с учетом дефицита воды в Предгорном Дагестане в условиях острозасушливого климатического режима. В геологическом отношении исследуемый район относится к третичной складчатости, где за последние десятилетия были проведены работы по поискам, разведке и оценке запасов и прогнозных ресурсов использования пресных подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения. Проведено обобщение предыдущих исследований и определение перспективных гидрогеологических районов с подсчетом прогнозных ресурсов использования пресных подземных вод, особенно переуглубленных широких долин рек, переходящих в конусы выноса и образующих предгорные шлейфы. Обработаны данныепо метеорологической, гидрогеологической и геологической изученности территории, химического состава подземных вод и литологии покровных и водоносных толщ; выявлены перспективные участки разведки подземных вод, области их питания, транзита и разгрузки для выработки расчетной схемы. Проведен анализ работы действующих водозаборов на утвержденных запасах и рассмотрена возможность приращения ПЭРПВ за пределами месторождений. Приведены гидрогеологические условия региона, СМАБ, дана краткая характеристика ранее разведанных месторождений подземных вод, выделены перспективные участки для разведки подземных вод, где рассчитаны их прогнозно-эксплуатационные ресурсы. Для ограниченных синклинальных структур верхне-среднесарматских отложений ПЭРПВ определен с условием инфильтрации атмосферных осадков. Величина его составила 25.6 тыс. м3/сут. для синклинальных артезианских межгорных бассейнов, для чокракских, чокрак-тарханских и конк-караганских песчано-глинистых отложений. 

Ключевые слова: Восточно-Предкавказский бассейн, пластовые и блоково-пластовые напорные воды, система малых артезианских бассейнов (СМАБ), Предгорный Дагестан, ресурсы пресных подземных вод, отложение рек, гидрогеологические условия. 

Финансирование. Работа выполнена в рамках тем государственного задания Института геологии ДФИЦ РАН (№  гос. регистрация  АААА-А17-117021310203-3). Тема: «Эколого-геохимические особенности подземных вод Северо-Восточного Кавказа (Дагестан). Природные и антропогенные факторы загрязнения».

DOI: 10.24412/1993-3916-2022-2-94-101

 

УДК 631.4

ЗАСОЛЕНИЕ ПОЧВ В ДОЛИНЕ ДОНА В УСЛОВИЯХ ПРЕКРАЩЕНИЯ ОРОШЕНИЯ

© 2022 г.   И.Н. Горохова*, И.Н. Чурсин**

*Почвенный институт имени В.В. Докучаева Россия, 119017, г. Москва, Пыжевский пер., д. 7, стр. 2. E-mail: g-irina14@yandex.ru

**Научный геоинформационный центр РАН Россия, 119019, г. Москва, а/я 168, ул. Новый Арбат, д. 11. E-mail: chursin.ivan93@gmail.com

Поступила в редакцию 05.10.2021. После доработки 01.11.2021. Принята к публикации 01.12.2021.

В данной статье представлено исследование, направленное на выявление современного солевого состояния почв Генераловской оросительной системы, построенной около Цимлянского водохранилища в 1959 г. в сухостепной зоне Волгоградской области, долине Дона. Система в настоящее время находится в условиях 30-летнего периода прекращения орошения.

При исследовании методом интерполяции строились карты засоления почв, которые охватывают разную глубину почв и основаны на материалах полевых обследований и данных водной вытяжки (1:5) почвенных образцов, отобранных в 2020 г. Использовались также данные водной вытяжки, полученные в  Волгоградской гидрогеолого-мелиоративной партии в 2018 г.

Ключевой участок исследования находился на II надпойменной левобережной террасе р. Дон и включал территорию, где к началу 90-х годов ХХ века в процессе длительного периода орошения образовался высокий уровень грунтовых вод (1.5-3 м) и их сильная минерализация (3-10 г/л), которые привели к формированию лугового солончака и вторично-засоленных почв сильной степени засоления, что подтолкнуло нас провести картографирование засоленности почв на данной территории и определить изменения за прошедший период.

Анализ карт засоления почв позволил провести оценку современного солевого состояния почв, расположенных на различных элементах рельефа второй террасы р. Дон, и сравнение современного солевого состояния почв с периодом конца 80-х – начала 90-х годов ХХ века, которое показало постепенное рассоление прежде засоленных участков и развитие ощелачивания верхних горизонтов почв. Рассоление вызвано прекращением орошения, а ощелачивание – расположением Генераловской системы в солонцовой зоне, длительным периодом орошения с 1960 по 1992 гг. и поливами из Цимлянского водохранилища водой с повышенной концентрацией натрия. Карты засоления с отображением глубины солевого горизонта предоставляют сведения, необходимые при разработке и подборе оптимальных мелиоративных мероприятий по восстановлению плодородия почв.

Предварительными рекомендациями для решения данной проблемы при возобновлении орошения могут быть контроль качества поливной воды, применение периодической (раз в несколько лет) влагозарядковой весенней промывки слоя 0-70 см для оттеснения накопившихся солей из зоны аэрации, гипсование для обеспечения вытеснения обменного натрия, подавления щелочности и удаления водорастворимого натрия в нижележащие горизонты за пределы корнеобитаемого слоя, использование капельного полива, увеличение доли многолетних бобовых и злаковых культур в структуре посевных площадей.

В статье также показана невозможность использования спектральных индексов, приведенных в литературных источниках, для определения засоления почв по космической информации применительно к выбранному району исследований. Для подтверждения этого был проведен множественный регрессионный анализ, где в качестве признаков использовались значения спектральных индексов в четырех каналах изображения со спутника Sentinel-2 и значения засоления разных горизонтов почв в точках опробования, полученных в результате полевых и лабораторных работ. По результатам регрессионного анализа существенной зависимости между спектральными индексами и значениями засоления во всех горизонтах почв  выявлено не было. Полученные коэффициенты корреляции составили менее 0.5, и, следовательно, связь оказалась очень низкой.

Ключевые слова: засоление почв, оросительная система, метод интерполяции, картографирование почв. 

Финансирование. Работа выполнена по темам государственных заданий № 0591-2019-0023 «Изучить влияние природных условий и особенностей землепользования на почвенный покров в том числе с участием засоленных солонцовых и слитизированных почв и разработать технологию оценки интенсивности эксплуатации почв сельскохозяйственных угодий» и № АААА-А19-119012390065-9 «Разработка методов анализа и комплексного использования данных дистанционного зондирования Земли на основе современных геоинформационных технологий для мониторинга природных ландшафтов земель сельскохозяйственного назначения с применением группировок малых космических аппаратов». 

Благодарности. Авторы выражают благодарность сотрудникам Волгоградской гидрогеолого-мелиоративной партии за предоставленные для работы данные.

DOI: 10.24412/1993-3916-2022-2-102-112

УДК 631.46:631.48:930

ВЛИЯНИЕ ЭКСПОЗИЦИИ СКЛОНА НА ХИМИЧЕСКИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ ЗЕМЛЕДЕЛЬЧЕСКИХ ТЕРРАС ВОСТОЧНОГО КАВКАЗА

©2022 г.   В.Н. Пинской*, И.А. Идрисов**, Н.Н. Каширская*, М.В. Ельцов*, А.В. Потапова*, А.В. Борисов*

*Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН Россия, 142290, Московская обл., г. Пущино, ул. Институтская, д. 2а. E-mail: pinskoy@inbox.ru

**Институт геологии Дагестанский федеральный исследовательский центр РАН Россия, 367025, Республика Дагестан, г. Махачкала, ул. М. Ярагского, д. 75

Поступила в редакцию 30.11.2021. После доработки 30.11.2021. Принята к публикации 01.12.2021.

Проведено исследование зависимости химических и микробиологических свойств почв земледельческих террас от экспозиции склона. Исследовались террасы на известняках и сланцах в среднегорной зоне Восточного Кавказа. Установлено, что экспозиция склона заметно влияет на свойства почв на однотипных почвообразующих породах. Формирование террас с пахотной поверхностью, близкой к горизонтальной, изменяет угол падения солнечных лучей, что приводит к увеличению теплообеспеченности почв на склонах северной экспозиции и уменьшению – на южных склонах. В результате смены теплового режима в верхнем горизонте террасных почв различия химических и микробиологических свойств на склонах северной и южной экспозиции уменьшились по сравнению с фоновыми почвами. Нивелирующий эффект террасирования был выражен сильнее на пологих склонах 5-15° с наибольшей шириной террасного полотна по сравнению с почвами узких террас, сформированных на крутых склонах. 

Ключевые слова: Восточный Кавказ, земледельческие террасы, экспозиция склона, химический состав, биологическая активность. 

Финансирование. Химические и микробиологические анализы выполнены при финансовой поддержке гранта РФФИ “Антропогенные почвы земледельческих террас Кавказа” № 19-29-05205, 2019 год. Полевые работы в 2019 г. проводились в рамках Госзадания № 0191-2019-0046.

DOI: 10.24412/1993-3916-2022-2-113-121

  

УДК 631.41

ВЛИЯНИЕ ТЕХНОПЕДОГЕНЕЗА НА МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ РЕКРЕАЦИОННЫХ ТЕРРИТОРИЙ (НА ПРИМЕРЕ СКВЕРА ИМ. САШИ ФИЛИППОВА)

© 2022 г.   О.А. Гордиенко

Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения РАН Россия, 400062, г. Волгоград, Университетский просп., д. 97. E-mail: oleg.gordienko.95@bk.ru

Поступила в редакцию 06.08.2021. После доработки 05.10.2021. Принята к публикации 01.12.2021.

В работе изучены почвы озелененных рекреационных территорий урболандшафтов г. Волгограда на примере сквера им. Саши Филиппова. Почвенный покров сквера представлен типичными (Urbic Technosol), реплантированными (Urbic Technosol (Mollic)), техногенными (Urbic Technosols (Hyperartefactic)) урбостратоземами, реплантаземами (Phaeozem (Prototechnic)), а также урбостратоземами на погребенных каштановых почвах. Под зданиями и дорожными покрытиями находятся экранированные урбостратоземы (Ekranic Technosols). Наличие погребенных горизонтов позволяет утверждать, что исходный почвенный покров на этой территории был представлен каштановыми почвами (Haplic Kastanozems (Loamic)). Средняя мощность урбиковых горизонтов (UR) составляет 95 см, рекультивационных слоев (RAT) – 50 см. Почвы сквера по химическим и физическим свойствам разнообразны. Содержание почвенного углерода в урбиковых и рекультивационных горизонтах варьирует от 0.11% до 2.46%. Химический анализ урбиковых и насыпных горизонтов выявил низкое содержание легкорастворимых солей (0.11%) и карбонатов (1%). В слоях и антропогенных горизонтах RAT и UR показатели плотности составляют в среднем 1.43-1.46 г/см3. Значение плотности погребенных горизонтов в среднем составляет 1.58 г/см3 для BMK, 1,62 г/см3 для B, 1.53 г/см3 для BCA, что выше средних показателей плотности для нативных каштановых почв. В карбонатной почвообразующей породе Cca этот показатель в среднем составил 1.38 г/см3. Полученные результаты позволяют более детально изучить особенности генезиса почв в городских рекреационных территориях и в условиях антропогенной трансформации природных каштановых почв в условиях сухостепной природной зоны. 

Ключевые слова: рекреационные территории, классификация почв, городские почвы, урбостратоземы, реплантоземы, свойства почв, Urbic Technosols. 

Финансирование. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований в рамках научного проекта № 20-34-90129 «Почвы рекреационных территорий г. Волгограда: разнообразие, свойства, экологические функции».

DOI: 10.24412/1993-3916-2022-2-122-131