Введение к работе
Актуальность исследования. Во второй половине XX века резко возросло негативное антропогенное воздействие на природную среду. Оно распространилось не только на равнинные, но и на горные ландшафты. В России экологическому состоянию горных территорий уделяется повышенное внимание. Для конкретных регионов, в том числе Кавказа, актуальны оценки современного состояния горных ландшафтов и разработка модели устойчивого развития с соблюдением принципов рационального природопользования. Основным источником информации о природных процессах и состоянии природной среды гор являются ландшафтные и ландшафтно-геохимические карты.
Известно, что в горном рельефе при активном проявлении экзогенных процессов возможно образование патогенных геохимических аномалий как техногенного, так и природного происхождения. К таким территориям относится южная часть Карачаево-Черкесии и, в особенности, морфоструктура Передового хребта, изобилующая рудопроявлениями и месторождениями цветных металлов. К настоящему времени ландшафтная структура этой территории отражена лишь на мелкомасштабных (обзорных) картах, не содержащих информации о геохимической и экологической функциях литогенной основы. Оценка влияния литогенной основы на современную ландшафтную структуру относится к научным проблемам, решение которых требует проведения комплексных междисциплинарных исследований. Их востребованность подчеркивалась на XIV съезде Русского географического общества (2010 г.).
Представленная диссертация относится к структурно-генетической ветви ландшафтоведения. Она выполнена на стыке ландшафтоведения, геоморфологии и геологии.
Цель исследования - выявление роли литогенной основы (геологический фундамент, рельеф и склоновые отложения) в формировании структуры горных ландшафтов.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи исследования:
Разработать методические приемы отражения химического состава горных пород на ландшафтных картах среднего и крупного масштаба.
Составить картографическую модель геологической основы Передового хребта с классификацией горных пород и формаций.
Провести расчленение на генетические типы и выполнить картографирование склоновых отложений.
Составить ландшафтную карту Передового хребта масштаба 1: 200 000 с использованием ранжированной литогенной основы.
Провести сопряженный анализ горизонтальных ландшафтных структур (региональной, районной и локальной) со структурами компонентов литогенной основы (геологический фундамент, четвертичные отложения, рельеф и геохимические аномалии).
Объект исследования - высокогорный Передовой хребет Карачаево-Черкесии (протяженность 140 км, ширина от 4 км на востоке до 34 км на западе), наиболее сложная в геологическом и петро-геохимическом отношении морфоструктура Северного Кавказа.
Предмет исследования - структуры ландшафтов различных иерархических уровней и роль в их формировании литогенной основы.
Методы исследования представляют совокупность полевых и камеральных приемов исследования горных ландшафтов, разработанных географами и ландшафтоведами различных научных школ (И.С. Щукин, А.Г. Исаченко, Н.А. Солнцев, В.В. Сочава, В.А. Николаев и др.) и геохимиками (А.И. Перельман, М.А. Глазовская , В.А. Алексеенко и др.). В полевой период применялись: 1) физико-географическое описание по маршрутам и в опорных точках; 2) метод ландшафтного профилирования вкрест простирания высотных зон на склонах различной экспозиции; 3) фото документация. В камеральных условиях проводились: анализ топографических карт и космоснимков, дешифрирование аэрофотоснимков с выделением элементарных ландшафтов. Составлению карты геологического фундамента предшествовала систематизация горных пород в химические классы с выделением петрохимических формаций. При составлении ландшафтной карты учтены: опыт составления ландшафтных карт горных территорий Алтае-Саян (К.В. Чистяков и др., 2010) и Кабардино-Балкарии (И.А. Авессаломова, М.Н. Петрушина, А.В. Хорошев, 2002); морфологический метод А.Н. Ласточкина (1987), приемы анализа ландшафтных рисунков и соседств А.С. Викторова (1986). Составление детальных картосхем участков Передового хребта проведено с учетом данных дешифрирования аэрофотоснимков и наземных панорамных фотоснимков. Сопряженный анализ плановой (горизонтальной) структуры различных компонентов ландшафтов выполнялся графически. Внутриландшафтные структуры исследовались на основе концепции парагенетических комплексов (Ф.Н. Мильков, К.А. Дроздов, Ю.П. Селиверстов) эрозионных и аккумулятивных форм рельефа.
Использованный фактический материал. В основу работы положены результаты десятилетних полевых ландшафтных исследований автора, дешифрирование аэрофотоснимков и фотопанорам. Наряду с собственными данными при составлении карт химических классов горных пород и генетических типов склоновых отложений использованы картографические материалы геологических организаций Северного Кавказа - ФГУГП «Кавказгеолсъемка» и др. Результаты спектрального анализа донных проб морфоструктуры Передового хребта заимствованы в виде карт геохимических аномалий, составленных ПГО Севкавгеология за период с 1985 по 1995 г.
Научная новизна исследования. Впервые для изученной территории составлена иерархическая система деструктивных (эрозионных) и аккумулятивных мезо- и микроформ рельефа; осуществлена группировка горных пород в 6 химических классов и 12 петрохимических формаций;
выполнена факторальная типизация склоновых отложений с составлением карт соответствующего содержания. Впервые составлена ландшафтная карта Передового хребта с соблюдением принципа таксономической
соразмерности. Сопряженный анализ всего комплекта карт позволил выявить роль литогенной основы в формировании ландшафтной структуры Передового хребта.
Практическая значимость. Составленные карты, полученные данные и выводы могут быть использованы в геоэкологических целях при переходе к количественной оценке эколого-геохимического состояния и при мониторинге природной среды; для оптимизации использования природных ресурсов; при планировании рекреационного и горно-промышленного освоения высокогорного пояса Передового хребта и подобных ему морфоструктур.
Разработанная методика группировки горных пород в химические классы пригодна для использования в областях высокогорного механогенеза Северного Кавказа и за его пределами. Материалы исследования представляют интерес и частично уже внедрены в учебный процесс при подготовке специалистов по географии и экологии (Карачаево-Черкесский госуниверситет им. У.Д. Алиева).
Соответствие диссертации паспорту специальности. Содержание работа соответствует следующим пунктам паспорта специальности 25.00.23 -физическая география, биогеография, география почв и геохимия ландшафтов: 1. Структура, функционирование и динамика ландшафтов; 2. Временная и пространственная организация ландшафтов горных и равнинных территорий.
Защищаемые положения:
Передовой хребет имеет наиболее сложную на Северном Кавказе по составу и структуре литогенную основу (геологический фундамент, рельеф и склоновые отложения). Геологический фундамент образуют геологические тела трех иерархических уровней: 1) формационные комплексы трех типов -геосинклинальные (PR, PZ1.2), орогенные (PZ3) и плитные (MZ); 2) петрохимические формации (12 единиц) и 3) множество разновидностей горных пород, сгруппированных в шесть химических классов.
Компоненты литогенной основы (геологический фундамент, рельеф и склоновые отложения) складчато-глыбового высокогорного Передового хребта характеризуются резко различающимися рисунками горизонтальных структур.
Влияние отдельных компонентов литогенной основы на ландшафтную структуру неодинаково на разных иерархических уровнях. Горизонтальная структура типов и родов ландшафтов определяется преимущественно морфологией речной сети и спектром высотных геоботанических поясов (от субнивального до горных степей); она имеет извилисто-полосчатый рисунок. Горизонтальная структура видов ландшафтов образована пересечениями контуров высотных поясов и петрохимических формаций.
4. На внутриландшафтном уровне мозаика растительных ассоциаций определяется пространственным положением климатических ниш, созданных сочетаниями пар, триад и катен эрозионных и аккумулятивных мезо- и микроформ рельефа, где скальные фации созданы наиболее устойчивыми к экзогенным процессам горными породами (известняки, конгломераты, базальты).
Апробация и внедрение результатов исследования. Основные результаты исследований опубликованы (см. список публикаций) и докладывались автором на конференциях регионального и международного уровня: Всероссийской конференции «Геохимия биосферы» (к 90-летию А.И. Перельмана), Москва, 15-17 ноября 2006 г.; VI Международной конференции «Инновационные технологии для устойчивого развития горных территорий», Владикавказ, 28-30 мая 2007 г.; Первой всероссийской научно-практической конференции «Экологическое образование и просвещение в интересах устойчивого развития» в рамках III Международной акции «Спасти и сохранить», Ханты-Мансийск, 2006 г.; Международной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Б.Г. Ананьева «Современные проблемы развития фундаментального образования в национальных регионах России», пос. Нижний Архыз, КЧР, 26-28 октября 2007 г.; Межвузовской научно-практической конференции «Информационные технологии в учебном процессе», Карачаевск, 23-25 октября 2009 г.; «Селиверстовские чтения», г. Санкт-Петербург, ноябрь, 2009 г.
Классификация элементарных форм рельефа для зон механогенеза и приемы их индикации на аэрофотоснимках используются с 2008 г. в учебном процессе (дисциплины ландшафтоведение и геохимия окружающей среды) на естественно-географическом факультете Карачаево-Черкесского госуниверситета.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, общим объемом 173 стр. в том числе 12 таблиц и 79 рисунков. Список использованной литературы содержит 144 наименований.
Похожие диссертации на Влияние литогенной основы на ландшафтную структуру Передового хребта Карачаево-Черкесской республики
