CC BY
68
УДК 631.483
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КАРТОГРАФИЧЕСКИХ МЕТОДОВ В МОНИТОРИНГЕ МОЛОДЫХ ЗАСОЛЕННЫХ ПОЧВ В ПРОЦЕССЕ ОБСЫХАНИЯ ЮДИНСКОГО ПЛЕСА
Михаил Владимирович Якутии
Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, д. 8/2, доктор биологических наук, доцент, старший научный сотрудник лаборатории биогеоценологии; Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, профессор кафедры экологии и природопользования, тел. (383)363-90-25, e-mail: [email protected]
Людмила Юрьевна Аиопчеико
Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат биологических наук, доцент кафедры экологии и природопользования, тел. (383)361-08-86, e-mail: [email protected]
В статье на примере Юдинского плеса озера Чаны оценивается применимость картографических методов в экологическом мониторинге почв, формирующихся на месте обсыхающих соленых озер Барабы. В настоящем исследовании на основании карт масштаба 1:200000 разных лет издания была построена карта-схема темпов обсыхания Юдинского плеса и оценен примерный возраст молодых почв, формирующихся на его территории. Всего было выделено пять групп почв.
Ключевые слова: Западная Сибирь, Барабинская равнина, Причановская территория, обсыхание озер, площади, засоление, мониторинг, картосхема, развитие.
USA OF MAPPING METHODS IN THE MONITORING OF YOUNG SALINE SOILS IN THE PROCESS OF DRYING JUDINSKII PLESO
Mikhail V. Yakutin
Institute of Soil Science and Agrochemistry SB RAS, 630090, Russia, Novosibirsk, 8/2 Akademician Lavrentjev, ScD, assistant professor. senior researcher in biogeocenology laboratory; Siberian State Academy of Geodesy, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo, professor of department of ecology and wildlife management, tel. (383)363-90-25, e-mail: [email protected]
Lyudmila Yu. Anopchenko
Siberian State Academy of Geodesy, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo, PhD, assistent professor, department of ecology and wildlife management, tel. (383)361-08-86, e-mail: [email protected]
In the article on the example Judinskii Pleso of the Chany lake is estimated applicability of cartographic methods in environmental monitoring of soil, formed on the place of the exposed portions of the salt lakes of the Baraba plain. In the present study, based on maps of natural scale 1:200000 different years of publication was built schematic map of the rate of drying Judinskii Pleso and estimated the approximate age of young soils formed on its territory. Total was allocated to five groups of soils.
Key words: Western Siberia, Baraba plain, near Tchany territory, drying lakes, soil, the area, monitoring, map, origin.
В центральной и западной частях Барабинской равнины сосредоточена основная масса озер, из которых наиболее крупные - Чаны и Сартлан. Эта территория испытала несколько фаз озерной трансгрессии, соответствующих отметкам 127,5, 112,5 и 110 м. Первая связана со стоянием Мансийского озера-моря в позднем плейстоцене [2], вторая - «Купинский разлив» 7-9 тыс. лет назад [3], третья - более современная - «Здвинский разлив» [4]. Эти фазы и циклы обводнения-обсыхания в определяющей мере сформировали современный рельеф, почвенный и растительный покров территории.
Основным фактором перераспределения солей в пределах отдельных биогеохимических ландшафтов является рельеф, определяющий степень дренированности их отдельных частей. Эволюция молодых почв непосредственно после выхода поймы из-под воды начинается с процесса аккумуляции в них подвижных солей, вследствие чего происходит засоление этих почв [5].
Анализ тенденций изменения климата в Северном полушарии убедительно демонстрирует факт глобального потепления. На территории юга Западной Сибири наблюдается устойчивая тенденция к повышению температур и снижению количества осадков [5]. На территории Барабинской равнины, находящейся в южной части Западной Сибири, находится более 2500 больших и малых озер. Повышение среднегодовых температур на территории Барабы ведет к увеличению испаряемости с поверхности озер, а при уменьшении количества осадков происходит снижение водности рек. Таким образом, наблюдающаяся тенденция к обсыханию озер Барабы, имеет устойчивый характер [5, 6].
Озера равнинного питания, огромное количество которых расположено на юге Западной Сибири являются исключительно хорошими индикаторами состояния общей увлажненности их бассейнов, а поскольку их здесь очень много, они тем самым отражают и в то же время в некоторой степени регулируют общую увлажненность этой обширной территории. Будучи при современных климатических условиях в подавляющем большинстве бессточными, они испаряют всю поступающую в них воду, тем самым несколько умеряя засушливость климата, в то же время и расходуя выпадающие здесь атмосферные осадки [6].
Озеро Чаны - самый большой естественный водоем Западной Сибири, находится на юге Западно-Сибирской низменности, в центральной части Барабинской степи. Озеро Чаны привлекает особое внимание исследователей, так как, являясь бессточным водоемом, оно служит индикатором в выявлении фаз повышенной и пониженной водности. Колебания общей увлажненности ярко проявляются на границе степной и лесостепной зон, где расположено озеро. Они находят отражение в пульсации озера, в колебаниях его уровня, морфометрических характеристик, в процессах, протекающих в озере.
Характерной чертой рельефа здесь являются гривы и межгривные понижения, которые прослеживаются и на акватории озера в виде островов.
О непостоянном положении уровня можно судить по растительным остаткам и пресноводным моллюскам в толще озерных отложений.
Почвы представлены выщелоченными черноземами, которые к югу от оз. Чаны переходят в обыкновенные либо в солонцеватые черноземы, а далее - в южные черноземы. Формируются они под влиянием колебаний увлажненности, что приводит к неустойчивости и динамичности их водно-солевого режима. Почвенному покрову присущи процессы соленакопления в условиях слабой дренированности местности и высокого стояния уровня грунтовых вод, следствием этого является обогащение почв легкорастворимыми солями. На гривах и их склонах распространены наиболее старые почвы. Барабинская равнина относится к содовому типу соленакопления, для которого характерны почвы солонцового ряда. На побережье оз. Чаны под зарослями тростника сформировались торфяно-болотные почвы [1].
В настоящее время озеро Большие Чаны состоит из четырех почти самостоятельных в гидрохимическом и гидробиологическом отношении плесов: Ярковского, Тагано-Казанцевского, Чиняихинского и Юдинского. Юго-восточнее Чиняихинского плеса расположено оз. Малые Чаны, соединяющееся с ним узкой протокой Кожурла, длиной 7 км, перемерзающей в зимнее время. В восточной части в оз. Малые Чаны впадают степные реки Чулым и Каргат. К южной части оз. Большие Чаны примыкает оз. Яркуль. Форма озера овальная. Береговая линия менее извилистая, чем у озер Большие и Малые Чаны, и составляет 23 км. Искусственным каналом озеро соединено с Чиняихинским плесом. Длина канала 1 км, ширина 10-12 м, глубина 0,5-2,5 м. В зимний период канал перемерзает, и связь с оз. Большие Чаны прекращается [5, 7]. В связи со значительным понижением уровня оз. Чаны в 1951-1970 гг. сократились и его рыбные запасы. В целях уменьшения потерь воды на испарение, в связи с низким стоянием уровня в озере, в сентябре 1971 года через группу островов посредством постройки дамб Юдинский плес был отчленен от основной части озера Большие Чаны. За счет уменьшения площади оз. Чаны (на 700 км ) несколько повысился уровень его восточной части, и сократились потери на испарение (0,2 км ). После отчленения Юдинского плеса уровенный режим оз. Чаны начал заметно и относительно быстро реагировать на изменчивость метеорологических и гидрологических факторов: температуры воздуха, атмосферных осадков, речного стока.
После 1971 г., когда площадь озера стала меньше, а приток сохранился в том же объеме, уровень, естественно, стал повышаться, однако к 1975 г. он достиг лишь уровня равновесия на тот год, а с 1976 г. вновь стал несколько снижаться. В 1978 г. обнаружилось некоторое повышение его (4 см), но с 1981 г. вновь началось понижение.
В Юдинском плесе (после отчленения его от озера) уровень воды катастрофически падает, что привело к появлению значительных по площади песчаных пляжей. К 1977 г. площадь плеса сократилась на 41% [5].
Цель настоящего исследования состояла в оценке применимости геоэкологических методов [13] в мониторинге пойм обсыхающих соленых озер Барабинской низменности (на примере Юдинского плеса озера Чаны).
Выделяется несколько этапов эволюции пойменных почв озерных депрессий на территории Барабы: 1 - непосредственно после выхода поймы из-под воды - засоление; 2 - по мере опускания базиса эрозии - вынос подвижных солей в более низко расположенные элементы рельефа и постепенное распреснение почв; 3 - уменьшение роли хлорид и сульфат ионов, и увеличение роли гидрокарбонатного иона в профилях молодых почв. Основным фактором, определяющим этап эволюции, является относительная высота, и возраст отдельных почв определяется их положением в рельефе [3].
Для оценки возраста отдельных почв, формирующихся на дне бывшего Юдинского плеса, нами была составлена картосхема этапов обсыхания этого плеса рис. 1. Для ее построения были использованы карты различных годов издания [8,9, 10, 11].
При анализе построенной картосхемы была проведена оценка темпов обсыхания Юдинского Плеса. В 1976 г. площадь Юдинского Плеса составляла 466,4 км2, в 1997 г. она была равна 230,3 км2, а в 2001 г. - 123,9 км2.
С использованием картосхемы было выделено пять групп почв и оценен их примерный возраст. Ландшафтная, почвенная и галогеохимическая характеристика этих почв была проведена В.А.Казанцевым [12].
Масштаб 1: 200 000
горизонтали основные и их подписи
] -106 отметки высот
) водные объекты
Условные обозначения
■7 населенные пункты -пути сообщения
Рт 1 точки отбора проб
-• уровень озера 1997г.
растительность
уровень озера 1976г.
уровень озера 2001 г.
Рис. 1. Динамика обсыхания Юдинского плеса (оз. Чаны)
Самые молодые почвы с возрастом не более 6 лет характеризовались высокими концентрациями солей [11] и относительно высокими значениями Сорг (0,8-2,2%), что связано с остаточными количествами озерного ила в верхних горизонтах этих почв. Почвы второй группы с возрастом 6-27 лет представлены молодыми солончаками со слабо дифференцированными почвенными профилями. Для этих почв характерны низкие концентрации Сорг и высокие концентрации солей. Почвы третьей группы имеют возраст 27-40 лет. Это сформировавшиеся солончаки и луговые почвы. Для них характерен процесс постепенного рассоления почвенного профиля, и рост концентрации Сорг (до 1,3%). Почвы четвертой группы - глубокие солончаки - имеют возраст более 40 лет. Для них характерно увеличение в профиле концентрации Сорг до 2-6% и опускание уровня солей. Почвы пятой группы - черноземы обыкновенные и осолоделые имеют возраст более 50 лет. Для них характерно отсутствие солей в почвенном профиле и высокие концентрации Сорг (2,5-6%).
Таким образом, картографические методы могут с успехом применяться в практике экологического мониторинга пойм обсыхающих соленых озер Барабы и оказываются незаменимыми при оценке возраста молодых почв, формирующихся здесь.
библиографический СПИСОК
1. Якутии М. В., Анопченко Л. Ю. Изменение соотношения площадей засоленных и незасоленных почв в процессе обсыхания Барабинской равнины // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2013. IX Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Дистанционные методы зондирования Земли и фотограмметрия, мониторинг окружающей среды, геоэкология» : сб. материалов в 2 т. (Новосибирск, 15-26 апреля 2013 г.). - Новосибирск: СГГА, 2013. Т. 2. - С. 160-165.
2. Волков, И.А. Циклиты субаэральной толщи и континентальное плейстоценовое осадконакопление в Западной Сибири / И.А. Волков, В.С. Волкова // Цикличность новейших субаэральных отложений. - Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1987. - С. 4960.
3. Елизарова, Т.Н. Галогеохимические критерии оценки эколого-мелиоративного потенциала территории Центральной Барабы / Т.Н. Елизарова, Л.А. Магаева // Сиб. эколог. журн. - 1994. - № 3. - С. 215-227.
4. Орлова, Л.А. Голоцен Барабы (стратиграфия и радиоуглеродная хронология) / Л.А. Орлова. - Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1990. - 127 с.
5. Пульсирующее озеро Чаны / [отв. ред. Н.П. Смирнова, А.В. Шнитников].- Л.: Наука, Ленингр. отд-ние, 1982. - 304 с.
6. Шнитников, А.В. Внутривековая изменчивость компонентов общей увлажненности / А.В.Шнитников - Л.: Наука, 1968. - 246 с.
7. Знаменский, В.А. Гидрологический режим озер и водохранилищ СССР. Новосибирское водохранилище и озера бассейна Средней Оби / В.А. Знаменский, М.Я. Кунявский. - Л.: Гидрометиздат, 1979. - 156 с.
8. Карпик А. П. Оценка возможностей мониторинга земель территорий спутниковым методом // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2012. - № 2/1. - С. 3-6.
9. Карта Новосибирской области. Чистоозерный район. Состояние местности на 1976 г. Масштаб 1:200 000. ГУГК при СМ СССР. - 1991.
10. Карта Новосибирской области. Чановский район. Состояние местности на 1989 г. Масштаб 1: 200 000. Роскартография. - 1997.
11. Карта Новосибирской области. Чановский район. Состояние местности на 2001 г. Масштаб 1: 200 000. Роскартография. - 2001.
12. Магаева, Л.А. Особенности галогенеза Причановской равнины / Л.А. Магаева, В.А. Казанцев // Вестн. Том. гос. ун-та, Сер. Науки о Земле. Геология, география, метеорология, геодезия. Прил. №3. (IV). - 2003. Апр. - С. 275-277.
13. Трубина Л. К., Креймер М. А. Некоторые аспекты интеграции кадастра и геоэкологии в управлении землепользованием // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. -2009. -№ 5. - С. 26-29.
© М. В. Якутии, Л. Ю. Анопченко, 2014
