Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Физико-географические условия районов распространения эоловых форм рельефа 8
1.1. Рельеф и геологическое строение межгорных котловин Тувы 8-15
1.2. Особенности климата 15- 18
1.3. Поверхностные воды 18-20
1.4. Почвенный и растительный покров 21 - 23
ГЛАВА П. Распространение эоловых песков в котловинах и их изученность 24
2.1. Распространение песчаных массивов в межгорных котловинах Тувы
2.2. Изученность песков 29-34
ГЛАВА III. Типология эоловых форм рельефа песков межгорных котловин тувы 35
3.1. Методы и объекты исследования 35-43
3.2. Типология эоловых форм рельефа песков 43-47
3.2.1. Формы рельефа песков, сформированные динамикой ветрового режима 47-57
3.2.2. Эолово-фитогенные формы рельефа песков 58 - 64
ГЛАВА IV. Основные факторы эолового рельефообразования песков 65-68
4.1. Влияние режима ветров на формирование рельефа песков в межгорных котловинах Тувы 69-74
4.1.1. Режим ветров в Улуг-Хемской и Убсунурскои , котловинах 74-83
4.2. Водно-физические свойства песков массивов Цугер-Элисс и Шолы 83
4.2.1. Гранулометрический и минералогический состав 84-94
4.2.2. Водно-физические свойства 94-104
ГЛАВА V. Геоэкологические свойства песчаных ландшафтов межгорных котловин тувы 105-106
5.1. Ландшафтные профили 107-114
5.2. К характеристике растительности песчаных ландшафтов 114-116
5.3. Физико-химические свойства каштановых песчаных почв и каштановых песков 117-120
5.4. Мониторинг аридных экосистем 120-126
Выводы 127-128
Список литературы
- Особенности климата
- Изученность песков
- Типология эоловых форм рельефа песков
- Водно-физические свойства песков массивов Цугер-Элисс и Шолы
Введение к работе
Актуальность исследования. Общей европейской стратегией и Национальной Экологической Доктриной Российской Федерации (2002) предусмотрено сохранение биологического разнообразия уникальных территорий, к которым мы, следуя Ю.П. Селиверстову (2003) относим и песчаные массивы, создающие своеобразные ландшафты в степных межгорных котловинах Тувы, расположенной на северной окраине Центральной Азии. Познание истории формирования, особенностей функционирования песчаных массивов, определяющееся своеобразием их экосистем остается одной из проблем не только физической географии, но и почвоведения и экологии.
Нарастание антропогенной нагрузки на ландшафты степей привели к усилению процессов опустынивания во многих районах юга Сибири и Центральной Азии. Ветровая эрозия снижает продуктивность сельскохозяйственных земель, песчаные потоки перекрывают русла малых рек, засыпают населенные пункты, дороги и т.д. Поэтому, исследование эоловых процессов, песчаных ландшафтов - важная актуальная задача для решения геоэкологических проблем.
В Республике Тыва слабозакрепленные и развеваемые пески занимают 89,0 тыс. га, в структуре сельскохозяйственных угодий республики они составляют 2,2% и используются в качестве пастбищ для круглогодичного выпаса скота. Как известно, интенсивная пастбищная нагрузка является одной из главных причин деградации экосистем песков. Разрушение растительного и почвенного покрова песков развивает эрозионные процессы. В сочетании с климатическими факторами они быстро приводят экосистемы к крайней форме деградации - опустыниванию, которое характеризуется увеличением обнаженности поверхности, резким снижением продуктивности и воспроизводства аридных экосистем, что определяет необходимость
всестороннего исследования песчаных ландшафтов Тувы и их трансформации - уникальных природных объектов в межгорных котловинах.
Борьба с опустыниванием является федеральной целевой программой и включает в себя деятельность в интересах устойчивого развития "зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия". Для обоснования природопользования на таких специфических территориях, включая песчаные ландшафты котловин, с высокой степенью изменчивости природных компонентов и комплексов, могут быть широко использованы принципы и методы геоэкологии, учитывающие взаимосвязь компонентов природной среды и деятельности человека.
Цель работы - выявить физико-географические и геоэкологические особенности эоловых форм, песчаных ландшафтов и аридных экосистем межгорных котловин Тувы.
В соответствии с целью поставлены следующие задачи:
Определить роль господствующих ветров в формировании эоловых форм рельефа и песчаных ландшафтов.
Изучить особенности гранулометрического состава, водно-физических свойств песков и их значение в формировании мезо- и микроформ эолового рельефа.
Выявить геоэкологические свойства песчаных ландшафтов Убсунурской котловины в связи с использованием в качестве пастбищ.
Объектом исследования являются песчаные ландшафты межгорных котловин Тувы.
Предмет исследования - разнообразие форм эолового рельефа и песчаных ландшафтов, обусловленные особенностями ветрового режима в межгорных котловинах.
Методология, методика и информационная база исследований.
Основой содержания диссертационной работы послужили материалы экспедиционных работ автора в течение 1997-2004 гг. с использованием аэро- и космоснимков, и результаты стандартных лабораторных
исследований. Теоретической и методической базой для проведения исследования являются идеи и принципы физической географии, геоморфологии, ландшафтоведения и геоэкологии, разработанные М.А. Глазовской (1964), А.А. Григорьевым (1966), Б.А. Федоровичем (1983), А.Г. Исаченко (1989), Д.Л. Армандом (1989), А.Д. Ивановым (1966), Д.Б. Базаровым (1984), Б.П. Агафоновым (1991), В.Б. Выркиным (1998), В.П. Чичаговым (1998; 1999), Э.Ц. Дамбиевым (2000), Т.Т. Тайсаевым (1982; 2004) и другими. В анализе специфики природных комплексов котловин Тувы автором использовались теоретические подходы, разработанные В.В. Бугровским (1995), С.С. Курбатской (2002).
Научная новизна. Впервые проведен эколого-географический анализ песчаных ландшафтов межгорных котловин Тувы с типизацией эоловых форм рельефа. Установлена ведущая роль дефляционных процессов в формировании песчаных ландшафтов. Выделены характерные формы эолового и эолово-фитогенного мезо- и микрорельефа. Определена взаимосвязь продуктивности растительного покрова и почвообразования на песках в котловинах Тувы.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на международных конференциях: Убсунурских симпозиумах (Кызыл, 1997; 1999), «Природные условия, история и культура Западной Монголии и сопредельных регионов» (Ховд, Монголия, 2001; Кызыл, 2005), научно-практическая конференция ТывГУ (2004), «Рельеф и природопользование предгорных и низкогорных территорий» (Барнаул, 2005). Защищаемые положения: Господствующие северные, западные и северо-западные ветры в позднем плейстоцене и голоцене - главные факторы дефляции древних песчаных толщ, останцовых сопок и служат основой формирования современных песчаных ландшафтов в межгорных котловинах Тувы. На низкогорьях предгорий процессы дефляции сформировали разнообразную мозаику эоловых форм рельефа.
Разнообразие мезо- и микроформ эолового рельефа песчаных массивов обусловлено составом и свойствами самих песков - гранулометрическим составом и водонасыщенностью песчаного грунта
Структура фитоценозов и биологическая продуктивность псаммофитных экосистем определяют их геоэкологические свойства, и как следствие направляют рациональное использование и охрану песчаных ландшафтов в котловинах.
Научно-практическая значимость. Полученные материалы могут быть использованы при проведении геоэкологического мониторинга в связи с проблемой опустынивания регионов юга Сибири, мониторинга Убсунурской котловины - природного памятника Всемирного наследия, и для расчетов экологически безопасного уровня антропогенного воздействия. Массивы эоловых песков с останцами, соленые озера в котловинах выдувания являются геологическими и ландшафтными памятниками и культовыми местами, а также объектами экологического туризма. Материалы диссертации можно использовать в образовательном процессе в ВУЗе.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 128 страницах, включая 24 таблицы, 17 рисунков. Список литературы содержит 152 названия.
Автор считает своим долгом выразить искреннюю признательность безвременно ушедшему из жизни д.т.н., д.б.н., проф. В.В. Бугровскому, сердечную благодарность д.г.н. С.С. Курбатской, д.г.н., профессору Т.Т. Тайсаеву за научное консультирование, сотрудникам лабораторий ТувИКОПР СО РАН и ИЛА СО РАН, лично С.Я. Кудряшовой, коллегам по работе, которые оказали помощь при получении экспериментального материала и подготовке диссертации.
Особенности климата
Климат межгорных котловин Тувы характеризуется резкой континентальностью, большими тепловыми ресурсами вегетационного периода, малым количеством осадков, следовательно, наивысшей «экологической сухостью» (Носин, 1963).
Тепловой режим котловин отличается резкой контрастностью. Как известно, начиная с осени, в котловинах Тувы происходит застой охлажденного воздуха, который постепенно заполняет их до уровня окружающих гор, и удерживается на месте в течение всей зимы. Практически в котловинах не происходит смены воздушных масс, так как атмосферные фронты, идущие с запада и северо-запада, не опускаются в днища, а скользят по поверхности плотного холодного воздуха, а приземные слои воздуха в котловинах охлаждаются до очень низких температур. Средняя месячная температура самого холодного месяца - января - в Улуг-Хемской котловине бывает -28...-30С (рис.3), в Убсунурской - -29...-31С (Курбатская, Кужугет, 2000). Абсолютный минимум температуры в степных котловинах достигает соответственно -42 и -48С.
Характерными чертами зимы является штиль или слабые ветры со скоростью 0,5-1 м/с, которые не играют существенной роли в движении песков. Снежный покров в районах исследования имеет небольшую мощность, всего 10-20 см, редко более. На песчаных массивах, в зависимости от экспозиции склонов бугров, снег распределяется неравномерно. С наветренных склонов снег сдувается, и часто к концу зимы они оголяются (Кужугет, 2001). Весенний сезон длится с середины апреля до конца мая. Прогревание с конца марта подстилающей поверхности огромной Центральной Азии приводит к быстрому повышению температуры воздуха и тем самым к разрушению зимнего антициклона с его высоким барическим давлением.
Переход к положительным температурам происходит в середине апреля, усиливается скорость ветра (более 15 м/с). Такие ветры при сухой обнаженной почве приводят к возникновению песчаных и пыльных бурь. Лето в котловинах - самое жаркое время. Среднемесячная температура июля колеблется от 17 до 20 тепла. Абсолютный максимум достигает до +36...+40С. Летом характерна переменчивость погодных условий за короткое время.
Степень защищенности территории от влияния влагоносных воздушных течений резко проявляется в изменении климатических условий и всего облика ландшафта. Так, Убсунурская котловина, отделенная от воздействия влажных северо-западных воздушных течений двойным барьером - сначала хребты Алтая и Саян, затем Танну-Ольский хребет -получает наименьшее количество (менее 200 мм) осадков в год. Годовое количество осадков в Улуг-Хемской котловине составляет 250-400 мм. В зависимости от размеров, конфигурации, высоты местности, рельефа горного обрамления котловин наблюдаются колебания в количестве осадков. Так, центральные районы Улуг-Хемской котловины (ГМС Кызыл), в силу большей открытости получает 200-230 мм, в то время ее бортовые части (ГМС Сосновка, Сарыг-Сеп) характеризуются большей степенью увлажнения и получают осадков до 400 мм в год.
В Убсунурской котловине месячная сумма осадков имеет нормальный годовой ход с одним максимумом в июле и минимумом в январе (рис. 3). Количество осадков в котловине сильно колеблется по годам, сезонам и районам. Так для монгольской части котловины годовое количество осадков составляет 50-150 мм, в тувинской части днище котловины с песчаными массивами получает 160-180 мм осадков в год (ГМС Эрзин) и отличается резко выраженной сухостью. Испарение за год превышает годичное количество осадков в 3-5 раз за счет высокой солнечной энергии, скорости ветра и многих дней с температурой выше 30 С (Жадамбаа, 1972).
Распределение осадков по времени является наиболее выразительным показателем климатических особенностей котловины. Максимум осадков в котловинах выпадает летом, весной они получают малое количество осадков - в Убсунурской котловине в апреле-мае выпадает до 5 мм, а Улуг-Хемская котловина в апреле получает около 11 мм осадков.
Таким образом, сухая весна, недостаточные атмосферные осадки летом при высоких температурах, тонкий снежный покров приводят к отрицательному балансу влаги, что приводит к господству в котловинах степных и опустыненных ландшафтов.
Изученность песков
Первые сведения о песчаных массивах южнорусских степей встречены в летописях XII-XIV вв. и русских Писцовых книгах XV-XVII вв.
В XVIII веке исследование песков связано с созданием в 1724 году Российской Академии Наук и организацией экспедиционных исследований, направленных на географическое описание новых земель. В трудах В.Н. Татищева, П.И. Рычкова, СГ. Гмелина, П.С. Палласа, И.И. Лепехина дается характеристика песков, но систематическое изучение песчаных массивов в этот период не проводилось.
В XIX-XX вв. с развитием естественных наук большое внимание уделялось и почвам и пескам. Резкая дифференциация географической науки в конце ХГХ-начале XX вв. на отдельные отрасли (гидрология, климатология, геоморфология, почвоведение и другие) наметила узкоспециализированные направления и в изучении песков. Описания эоловых процессов и эолового рельефа Центральной Азии даются в трудах великих путешественников и ученых- Н.М. Пржевальского, В.И. Роборовского, П.К. Козлова, М.Е. Грумм-Гржимайло, М.В. Певцова, Г.Н. Потанина, В.А. Обручева (Чичагов, 1998),
Исследования географов В.П. Семенова-Тянь-Шаньского, Г.Е. Грумм-Гржимайло, геологов И.В. Мушкетова, В.А. Обручева, почвоведов В.В. Докучаева, П.А. Костычева, а затем и С.С. Неуструева, Г.Е. Высоцкого, Б.Б. Полынова, И. П. Герасимова, ботаников В.Н.Сукачева, И.В. Борщова, В.А. Дубянского и других позволили получить представление о распространении, происхождении, рельефе, геологии, растительности и почвенном покрове песков. Особенно много дали для географии исследования донских песков Б.Б. Полынова (1914; 1926; 1927), потому что они представляли не только почвенно-генетические, но и ландшафтные исследования. Комплексный метод изучения песчаных массивов с закладкой топографических, геоморфологических профилей дается в работах А.Г. Гаеля (1930), В.А. Обручев дает методику изучения продуктов выветривания, в том числе и сыпучих песков, отдельных форм эолового рельефа (1932, 1951).
Значительный вклад в изучение песков внесли комплексные исследования таких крупных ученых как М.П. Петров (1960; 1973), А.Г. Гаель (1952). Наблюдения последнего за изменением экологии песков и песчаных почв при длительном использовании под пастбища и роль этих изменений в миграции кочевников послужили основой для создания Л.Н. Гумилевым теории этногенеза (Гаель, Гумилев, 1966). П.И Фадеев (1951) в соответствии с экзогенными и эндогенными процессами дает классификацию генетических типов песков. Процессы почвообразования на песках разного возраста и генезиса, их минералогия, физические и химические свойства изучались СВ. Зонном, А.А. Роде, А.В. Хабаровым (1977), А.Г. Гаелем, Л.Ф. Смирновой (1999), В.Д. Тонконоговым (1972), В.О. Таргульяном (1971) и другими.
Роль различных природных факторов в формировании эолового рельефа песчаных пустынь и анализ морфодинамики эолового рельефа с учетом взаимодействия и взаимовлияния различных компонентов рассматривали А. Арнагельдыев (1988; 1990), В.И. Костюковский (1979). Рельеф степных песков С.С. Соболев (1939) разделял по генезису, формам и возрасту: аллювиальный рельеф - равнинный, волнистый, гривистый, аллювиально-эоловый - грядовый, пологобугристый, эоловый древний грядовый, современный бугристый, барханный и так далее. Аэродинамику песков, закономерности их передвижения изучали Б.А. Федорович, А.И. Знаменский, СВ. Вейисов и другие. Классификация разных форм песчаного рельефа в пустынях в зависимости от режима активных ветров дается в работах Б.А. Федоровича (1940; 1948; 1960; 1983 и др.).
Почвам, растительности песков, их лесорастительным условиям, экосистемам пустынь посвящены многие работы А.Г.Гаеля (1952), Нечаевой Н.Т. (1958; 1977 и др.), Мирошниченко Ю.М. (1986), А. Арнагельдыева, В.И. Костюковского (1988); А.Г. Гаеля, Л.Ф. Смирновой (1999) и других. Биогеоценотические связи на песках в процессе их дефляции и демутации показаны на примере Олешских песков (Гордиенко, 1969). Продуктивность песчаных экосистем изучена весьма недостаточно. Имеющиеся работы охватывают опять же песчаные массивы европейских равнин или же крупные пустыни Средней Азии.
Несмотря на эти многолетние исследования эолового рельефа остается еще много неясного, так как работ, анализирующих взаимодействие всех компонентов географической среды в процессе формирования и развития эолового рельефа зонального и локального типов, сравнительно мало. Чрезвычайно большое разнообразие состава эоловых отложений, процессов их переноса и аккумуляции, форм рельефа, образованных в результате этих процессов, может быть объяснено изучением совокупности воздействующих на них факторов как экзогенных, так и эндогенных. Многие работы представляют собой результаты стационарных наблюдений за Нижнеднепровскими, Урдинскими, Придонскими, Приаральскими, Среднеазиатскими песками, а в Сибири изучались Прибайкальские и Забайкальские пески (Иванов, 1966; Базаров, 1968, 1986; Выркин, 1998; Агафонов и др., 2002; Тайсаев, 1982, 2004 и др.). В конце XX века с усилением процессов деградации и опустынивания отмечается вспышка интереса к изучению широкого круга вопросов эолового рельефообразования в России и за рубежом. Тем не менее, большинство имеющихся работ рассматривают песчаные массивы крупных территорий, ранга физико-географических стран или отдельных континентов - пустыни Средней и Центральной Азии, Австралии, Африки и другие, а компактные древние и свеженавеянные эоловые пески в замкнутых межгорных котловинах остаются без должного внимания.
Типология эоловых форм рельефа песков
Под типом песчаных территорий в географическом смысле понимаются однородные природно-хозяйственные комплексы, сходные по своему происхождению, геоморфологии, гидрогеологии, почвенно-грунтовым условиям, по составу и производительности растительного покрова и по методам хозяйственного освоения и мелиорации. Все компоненты каждого типа территории находятся во взаимной связи, влияют друг на друга и изучаются как единое целое. Песчаные массивы засушливых областей отличаются большим разнообразием типов территории, которые сводят в следующие три типа: супесчаные равнины, песчаные волнистые равнины, пески бугристые (Гаель, 1952).
Проблеме типологии песков посвящено много работ. В 20-е годы прошлого столетия были проведены большие научно-исследовательские работы, связанные с орошением засушливых территорий юга России. Полученные в результате таких исследований многочисленные материалы, по обобщению геологического строения, почвенного и растительного покрова, физико-химических свойств супесчаных и песчаных массивов Дона, Приволжских, Терско-Кумских, Прикаспийских, Калмыцких, Астраханских, Нарынских, Волжско-Уральских песков, послужили принципиальной основой для создания классификаций, в которых были сделаны попытки объединить разнообразие геоморфологии, рельефа и почвенно-гидрологических условий в определенные группы или типы. Однако, из-за сложных природных условий формирования песчаных массивов, значительно затрудняющих выделение отдельных категорий площадей, только некоторые из существующих классификаций основаны на совокупности естественноисторических факторов. Выделение большей части типов территорий открытых песков основано преимущественно на одном или реже нескольких признаках: особенностях рельефа, происхождении или, степени зарастания песков, сменах (сукцессиях) растительности, энергии почвообразовательных процессов или пригодности для освоения. Наиболее полная классификация разработана В.В. Виноградовым (1980), в которой аренные земли (собственно пески) Нижнего Поволжья разделены на типы песчаных площадей, отличающихся рельефом, почвенно-гидрологическими условиями, степенью зарастания и видовым составом травянистой растительности и проявлением ветровой эрозии.
Большая часть исследований по типологии песков выполнена в связи с их сельскохозяйственным освоением и имеет характер целевых классификаций. Разработанные С.С. Соболевым (1939), А.Е. Ивановым (1977), В.Н. Виноградовым (1980) классификации песков Поволжья и Нижнего Дона объединяют площади, сходные по естественноисторическим и хозяйственно-мелиоративным условиям. Классификации с учетом генезиса и свойств песчаных отложений составлены для территорий с разными физико-географическими условиями (Полынов, 1927; Томашевский, 1931; Якубов, 1935; Гаель, 1938, 1939; Вакулин, 1967 и др.).
Основная сложность типологии песчаных массивов связана со значительной разбросанностью песков по территории. Например, наиболее изученный песчаный массив - Нижнеднепровские пески, состоит из семи крупных массивов - арен, отделяемых друг от друга равнинными межаренными пространствами с супесчаными землями. Геоморфологическое и эколого-географическое разнообразие песков даже внутри одной природной зоны часто обусловливает существенное отличие отдельных физико-географических районов. Это является главной причиной того, что, несмотря на большое количество исследований, проведенных в разных природных зонах, классификация песков по естественноисторическим признакам и экологическим факторам пока остается неразрешенной.
Природные условия песчаных массивов межгорных котловин характеризуются еще более высокой, относительно равнинных территорий, пестротой рельефа, почвенного покрова, гидрологического режима, степени зарастания, эрозионных процессов, которые в совокупности с котловинными эффектами распределения тепла и влаги, атмосферной циркуляции еще в большей степени затрудняют выделение обособленных типов территорий. Поэтому многие вопросы типологии песков, сформированных в разных естественноисторических условиях межгорных котловин юга Сибири, остаются пока недостаточно или совершенно неизученными.
Согласно Б.А. Федоровичу (1983), известного ученого, исследователя пустынь Азии, в зависимости от зонально-ландшафтных условий различают 3 основных ландшафтных типа эолового рельефообразования на песках: а) интенсивный повсеместный на оголенных песках, б) ослабленный повсеместный на полузакрепленных песках, в) ослабленный очаговый на полузакрепленных песках. Им же выделяются формы рельефа песков, связанные с режимом ветров - барханные (незакрепленные) и полузаросшие пески, которые в зависимости от динамических и зональных условий имеют следующие типы: пассатный - при ветрах одного или близких направлений, муссонно-бризный - при ветрах противоположных направлений, конвекционный и интерференционный типы - при системе равномерных ветров и при ветрах поперечных направлений.
Водно-физические свойства песков массивов Цугер-Элисс и Шолы
Суточный ритм активных ветров в Убсунурской котловине более жесткий. Как в ночные, так и в дневные часы очень высока частота ветров со скоростями 5 м/с. Если в Улуг-Хемской котловине в апреле-мае повторяемость активных ветров в среднем составляет 45, то в Убсунурской -более 65%. В Улуг-Хемской котловине наибольшая повторяемость активных ветров отмечается в полуденные часы, в то время в Убсунурской котловине частота таких ветров очень высока как в дневные так и в ночные часы.
Поскольку пороговой для начала передвижения среднезернистых песков (0,5-0,25 мм) принято считать скорость ветра 2,5-3 м/с (Орлов, 1938), то в Улуг-Хемской котловине передвижение песков, более чем на 20%) сложенных фракциями 0,25 мм, в основном происходит в полуденные часы.
Средне- мелкозернистые пески Убсунурской котловины (фракция 0,25-0,05 мм составляет 90%) в наиболее ветреный сезон перемещается как в дневное так и в ночное время суток.
Как показало сопоставление направлений линий ориентировки наиболее типичных форм рельефа песков и вычисленных нами результирующих годовых и сезонных роз ветров, в Улуг-Хемской котловине направление как оголенных, так и заросших гряд четко совпадает с северозападной ориентировкой равнодействующих активных ветров. Основное направление мезоформ, выполненных сериями закономерно расположенных барханов тоже северо-западное. Однако, из-за периодически меняющегося направления активных ветров данной местности довольно часто микро- и даже мезоформы имеют черты, отличные от форм, созданных ветром северозападного направления.
В Убсунурской котловине равнодействующая активных ветров слагается из северных, северо-западных и восточных ветров теплого и юго-восточных - холодного времени года. Ориентировка существующих здесь песчаных гряд и бугров соответствует не среднегодовой, а весенне-летней равнодействующей активных ветров. Конвекционно-циклональный тип режима ветра (по Федоровичу, 1983) формирует рельеф, в котором гряды и бугры сочетаются с широким развитием ячеистых форм. Такой своеобразный рельеф представлен в исследованном массиве Цугер-Элисс, где мелко- и крупнобугристые формы достигают высоты до 10-15 м, а сближенные и разобщенные симметричные и асимметричные блюдцеобразные и чашеподобные ячейки нередко превышают десятки метров в поперечном сечении. Направление бугристо-ячеистых форм (осей симметрии) и их морфометрия в большей части случаев (до 60%) совпадает с направлением годовой розы активных ветров, хотя довольно часто встречаются формы, ориентированные в соответствии с сезонной розой ветров. На космических снимках и топокартах масштабов 1:100000 и крупнее хорошо видны разнообразные формы контуров песчаных массивов и их рельеф, отражающие структуру и характер сформировавших их ветропотоков, и останцы и гривы среди эоловых песков.
Для наземных экосистем почвенно-физические условия их функционирования имеют определяющие значения, так как непосредственно влияют на их биологическую продуктивность. Для экосистем, развитых на песках, значение их водно-физических свойств многократно возрастает, так как в условиях недостаточного атмосферного увлажнения влага песчаных горизонтов является единственным источником воды для растений.
Среди факторов, определяющих экологические условия развития растений, в том числе и водно-физические свойства, важная роль принадлежит гранулометрическому составу. В наших исследованиях кроме экологической значимости, гранулометрический состав определяет подвижность песков и особенности формирования рельефа.
В литературе часто встречается расхождение в установлении пределов гранулометрического состава песков. В зависимости от цели исследования песками считают породы, состоящие из минеральных зерен размером 0,01-1 (Фадеев, 1974), 0,05-2 (Федорович, 1983; Арнагельдыев, 1990) или 0,1-2 мм (Петрографический словарь, 1981).
В данной работе мы стремились рассматривать абиотические факторы в тесной взаимосвязи с экологическими границами почвенного и растительного покрова, поэтому классификация, свойства и методы гранулометрического анализа нами были использованы такие, как принято в почвенно-физических исследованиях.
К пескам, согласно Толковому словарю по физике почв (Шеин, Карпачевский, 2003) относятся элементарные почвенные частицы размером 0,05-1,0 мм, которые разделяются на мелкие (0,05-0,25мм), средние (0,25-0,5) и крупные (0,5-1,0) фракции. Гранулометрические элементы крупнее 1 мм называют почвенным скелетом, он может быть щебнистым или галечниковым. К эоловым пескам относят пески в той или иной степени переотложенные, которые в основном состоят из частиц размером 0,05-0,25 мм и отличаются хорошей отсортированностью (Фадеев, 1974; Кесь, Федорович, 1976).
Различные по величине гранулометрические фракции песков сильно различаются по минералогическому составу и физико-химическим свойствам, поэтому на каждом из исследованных массивов нами было проведено определение содержания гранулометрических фракций песков в вертикальном разрезе, их пространственное распределение и распределение на разных местоположениях эолового рельефа.
