Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние проблемы опустынивания
Глава 2. Природные факторы опустынивания
2.1. Орография, геология и геоморфология .
2.2. Климат
2.4. Растительность
2.3. Почвы
Глава 3. Антропогенные факторы опустынивания
Глава 4. Современное состояние и прогноз опустынивания
4.1. Современное состояние опустынивания
4.1.1. Деградация растительного покрова
4.1.2. Водная эрозия
4.1.3. Ветровая эрозия
4.1.4. Засоление почв.
4.2. Прогноз опустынивания
Глава 5. Борьба с опустыниванием и рациональное использование природных ресурсов
5.1. Комплекс мер по борьбе с деградацией растительного покрова
5.2. Комплекс мер по борьбе с водной эрозией
5.3. Комплекс мер по борьбе с ветровой эрозией.
5.4. Комплекс мер по борьбе с засолением орошаемых земель.
5.5. Мониторинг опустынивания, охрана и рациональное использование природных ресурсов .
Выводы
Список литературы
Приложения: А. Рисунки Б. Картографические:
- Орография, геология и геоморфология
- Современное состояние опустынивания
- Комплекс мер по борьбе с деградацией растительного покрова
- Мониторинг опустынивания, охрана и рациональное использование природных ресурсов
Орография, геология и геоморфология
Предложенные количественные критерии выделения в этих специфических условиях разных типов опустынивания нашли практическое применение для оценки современного состояния опустынивания, темпов опустынивания, внутренней опасности опустынивания, влияния животных на природную среду, степени антропогенного влияния и, в конечном счете, суммарной опасности опустынивания и позволили создать Карту антропогенного опустынивания аридных территорий северного Хорасана в масштабе 1 : 500 ООО.
Карта антропогенного опустынивания используется при разработке мероприятий по освоению аридных территорий, осуществлении крупномасштабных мелиоративных проектов и планировании развития отдельных отраслей народного хозяйства. Карта дает общую картину деградации аридных экосистем в пределах исследованной территории, наглядно демонстрирует причины возникновения и развития процессов опустынивания, их интенсивность, суммарную опасность опустынивания.
Карта позволяет определить массивы, требующие только профилактических или несложных мелиоративных мероприятий и участки первоочередного проведения мероприятий по борьбе с опустыниванием - территории, где по современному состоянию земли отнесены к сильным и очень сильным классам опустынивания или где два и более аспекта опустынивания характеризуются классами сильной и очень сильной деградации. 8 Полученный в результате проведенных исследований богатый фактический материал и сама Карта опустынивания могут быть использованы для целей прогнозирования, а также для восстановления картины прошлого состояния природной среды.
Публикации и апробация работы. По материалам диссертации опубликовано 12 работ. Основные положения диссертации докладывались и опубликованы в трудах , конгрессов, конференций, совещаний, семинаров: по исследованию проблем богарного земледелия в Иране (Машхад, 1988), по почвоведению (Машхад, 1999), по ирригации (Керман, 1990, 2000), по природным возобновляемым источникам энергии (Боджнорд, 2000), по устойчивому развитию пустынных районов (Язд, 2000), на расширенном заседании отдела агропочвенного районирования Почвенного института им. В.В. Докучаева.
Исследования по отдельным проблемам опустынивания выполнялись автором с 1986 года, а непосредственные полевые изыскания по изучению антропогенного опустынивания и обобщению, систематизации и анализу обширного фактического материала по данной теме велись в течение 5 лет (1996-2000 г.г.). В выполнении работ по теме диссертации, организации и осуществлении экспедиционных исследований, консультировании автору большую помощь оказал научный сотрудник Института леса и пастбищ (г. Тегеран) М-р М. Шокохи, за что автор выражает ему глубокую благодарность. Автор искренне признателен за консультации и помощь в работе директору Института леса и пастбищ, доктору А. Джалили и научным сотрудникам института-докторам М. Шокат Фадаи и X. Хейдари; директору Центра исследований природных ресурсов и скотоводства провинции Хорасан (г. Машхад), доктору М. Табатабаи, научному сотруднику центра М-ру М. Мохаммади; директору информационного центра аппарата губернатора провинции Хорасан, доктору Ахмадизаде и сотруднику центра М-ру X. Ростегар; профессору университета Фердоси (г. Машхад), доктору А. Кучеки; преподавателю школы М-с 3. Дурди-Эбади.
Глубокую благодарность за консультации, ценные замечания и помощь на разных этапах работы автор приносит докторам наук, профессорам А. Бабаеву, Э.Н. Молчанову, В.А. Рожкову, Д.Н. Дурманову, A.C. Фриду, М.П. Аранбаеву.
Объекты и методы исследования. Объекты исследования - аридные территории северного Хорасана в пределах девяти административных районов (Боджнорд, Ширван, Гочан, Дарагаз, Ченаран, Машхад, Фариман, Сарахс, Эсфераен ) общей площадью 6 143 890 га, в которых лично автором регулярно с 1996 по 1999 годы проводились детальные полевые исследования процессов опустынивания на трансектах (Рис.1).
Для выявления урожайности естественной растительности и современного состояния опустынивания на различных типах природных кормовых угодий северо-восточной части провинции Хорасан было заложено и описано 98 трансект.
Трансектами были охвачены различные по природным условиям и антропогенному воздействию части исследуемой территории. Трансекты закладывались длинной от 50 до 100 метров и шириной от 2 до 4 метров, в зависимости от проективного покрытия растительности и выраженности процессов опустынивания. На всех трансектах давалась общая характеристика ландшафта в месте их заложения, выявлялся видовой состав растительности, отмечались рудеральные растения, измерялись размеры растений, определялись фазы вегетации, глазомерно устанавливалось проективное покрытие. Продуктивность трав определялась по укосам на учетных площадках площадью 1 кв. м, количество которых варьировало в зависимости от проективного покрытия и состояния растительности. Срезание трав производилось на высоте 1-2 см от поверхности. Продуктивность кустарников и полукустарников определялась методом модельных кустов: вначале производился пересчет всех кустарников и полукустарников, расположенных на площади трансекты, затем они подразделялись по классам на крупные, средние и мелкие. После этого у кустарников и полукустарников каждого класса срезались секатором однолетние зеленые побеги, считающиеся кормовой массой, и после сушки взвешивались, а вес пересчитывался на 1 га (Нечаева, 1957).
Современное состояние опустынивания
Интенсификация хозяйственной деятельности, тем более нерациональной, на территориях ранее нетронутых человеком или наложенная часто на ранее деградированные и истощенные богарные, орошаемые и пастбищные земли аридной зоны, создает угрозу возникновения процесса опустынивания, превращения их в бесплодные и опасные для соседних, еще не затронутых этим процессом, земли.
По мнению В.А. Ковды (1977) роль человека в активизации процессов опустынивания может считаться соизмеримой с естественными факторами аридизации. Аридизация суши служит природной предпосылкой опустынивания. Непосредственной действующей силой опустынивания является человек, который в процессе своей нерациональной хозяйственной деятельности реализует созданную природой потенциальную опасность возникновения и развития опустынивания. Поскольку результаты и последствия антропогенной деятельности в основном зависят от социально- экономических факторов, то и проблема опустынивания является столь же экологической, сколь социально-экономической и политической.
Таким образом, опустынивание является одним из самых разрушительных природно-антропогенных процессов современности.
Впервые термин «опустынивание» был введен в науку в 1949 году французским геоботаником А.Обревеллем, который считал опустыниванием превращение плодородных земель в пустыню в результате эрозии почв, связанной с деятельностью человека.
Опустынивание в буквальном смысле означает «создание пустынных условий» по определению, данному Конференцией ООН по борьбе с опустыниванием (ЮНКОД), состоявшейся в 1977 году в Найроби. Опустынивание трактуется как распространение или интенсификация пустынных условий в результате уменьшения или уничтожения биологического потенциала земли. Процесс этот, с давних времен наблюдавшийся во всем мире, исторически был связан в основном с хозяйственной деятельностью человека и, в частности, с землепользованием, то есть носил отчетливый антропогенный характер.
Конференция ЮНКОД в 1977 году подчеркнула в качестве главного вывода то, что процессы опустынивания в настоящее время развиваются повсеместно и в нарастающих размерах - их влиянию прямо или косвенно подвержено около 100 стран мира.
В 1991 году на основе многолетних исследований ЮНЕП определил опустынивание как деградацию земель в аридных, семиаридных и сухих субгумидных областях.
В. Массон (1977) выделил три формы взаимодействия человека с пустыней: адаптивное, негативный нейтрализм и активное освоение земель ведущее к формированию антропогенных ландшафтов, которые зародились в эпоху классовых формаций и стали доминировать в настоящее время. Н. Дрегне (1977) отмечает, что этот процесс продолжается более тысячи лет и связан прежде всего с землепользованием. Многие пустыни мира имеют антропогенное происхождение (Ковда, 1977; Петров, 1979; Kassas М., Imam М., 1957 и др.). В позднеисторическую эпоху все чаще стали использоваться стабильные естественные экосистемы под выпас, распашку, строительство, что привело к нарушению экологического равновесия ландшафтов.
Л. Уэру (Н. Le Houerou, 1987) относит к опустыниванию деградацию всех форм органической жизни, однако употребляет при этом не термин desertification, a desertisation. Он считает, что в процессе опустынивания развиваются типично пустынные ландшафты там, где они раньше не существовали. По его мнению этот процесс характерен для аридной зоны со среднегодовым количеством осадков от 50 до 300 мм. В отличие от него 25
А.Рапп (A.Rapp, 1974) несколько расширил климатическую зону распространения опустынивания. Он считает опустыниванием распространение пустынных условий в аридных и полуаридных районах с осадками до 600 мм в год в результате хозяйственной деятельности человека или климатических изменений, т.е. включил и субгумидную зону.
X. Менчинг и Ф. Ибрахим (Н. Mensching, F. Ibrahium, 1977) определяют опустынивание как «наступление пустынных условий , приводящих в конечном счете к нарушению экологического равновесия в природе». В.А. Ковда (1977) считает, что «опустынивание представляет собой процесс резкого уменьшения продуктивности семиаридных и субгумидных ландшафтов до уровня продуктивности пустынь».
И.С. Зонн, Б.Г. Розанов (1981) придерживаются той точки зрения, что «опустынивание - это процесс необратимого изменения в сторону аридизации и уменьшения биологической продуктивности, которые в экстремальных условиях могут привести к полному разрушению биосферного потенциала и превращению территории в пустыню».
Наиболее полное определение опустынивания, очень близкое по содержание определению предложенному ФАО (Provisional methodology, 1983), дали Н.Г. Харин и М.П. Петров (1977): «Под опустыниванием понимается совокупность физико-географических и антропогенных процессов, приводящих к разрушению экосистем аридных и полуаридных областей, деградации всех форм органической жизни, что в свою очередь ведет к снижению природно-экономического потенциала этих территорий. Эти процессы могут сопровождаться пространственным расширением условий пустынь или могут быть приурочены к сравнительно небольшим территориям».
Комплекс мер по борьбе с деградацией растительного покрова
Северный Хорасан территориально приурочен к Туркмено-Хорасанской горной системе.Она обрамляет с севера Иранское нагорье (Ефремов, 1956), разделяясь на 2 крупных мегантиклинория : северный - Копетдагский и южный - Аладаг-Биналудский (или Нишапурские горы). Мегантиклинории отделены друг от друга Южно - Копетдагским синклинорием - на западе и Кучан - Машхадской межгорной долиной - в центральной и восточной его частях (Резанов, 1959; Калугин 1977 и др.).
Копетдаг и Аладаг-Биналуд различаются орографией, геологическим строением и геоморфологией. Это связано с различной историей их геологического развития. Исследования П.И. Калугина, И.А. Резанова выявили соответствие главнейших форм рельефа основным структурным элементам их геологического строения. Поэтому антиклинали выражены в рельефе в форме горных хребтов, а синклинали - в виде межгорных долин. Исключение составляют периферийные части горных систем, где получают развитие обращённые формы рельефа.
Орографически Аладаг-Биналуд выражен в рельефе трёхзвенной системой крупных хребтов. Это собственно Аладаг-на западе; Западный Биналуд-в центре и Восточный Биналуд-на востоке горной системы. Они формируют дугу, выпуклую к северу (Рис.2). Орографическая структура Аладаг-Биналуда не одинакова. Собственно Аладага состоит из трёх хребтов: Мальгузарского, Средне- и Южно-Аладагского. Менее сложная орография характерна для Западного и Восточного Биналуда, где хребты кулисообразно замыкают друг друга.
Копетдаг и Аладаг-Биналуд различаются возрастом и литологией горных пород, наличием или отсутствием метаморфических и изверженных кристаллических пород. Так, Аладаг-Биналуд слагается в основном осадочными отложениями верхне- и средне-юрского и нижне-мелового возраста. Осадочные породы неоген-палеогенового возраста играют подчинённую роль. Они приурочены к южной периферии Нишапурских гор. В Западном и Восточном Биналуде развит комплекс метаморфических и изверженных кристаллических пород (гранитов).
Копетдаг сильно отличается по орографии и геологическому строению от Аладаг-Биналуда. В Копетдаге выделяются три крупные структурные единицы: собственно Южно-Копетдагский (Главный) антиклинорий и две (северо-западная и северо-восточная) зоны крыльев антиклинория. Иранская часть Копетдага приурочена к Южно-Копетдагскому антиклинорию. Его орография определяется структурой трёх Главных антиклинальных цепей: Северной (Пограничной), Центральной и Южной. Они в форме асимметричных дуг протягиваются через весь Южный Копетдаг. Главные антиклинальные цепи отделяются друг от друга системой синклиналей. Они представлены цепочкой узких межгорных долин и вытянутых элипсоидных котловинообразных понижений.
В Копетдаге отсутствуют выходы на дневую поверхность метаморфических и изверженных кристаллических пород. Здесь доминируют породы нижне-мелового возраста. Им сопутствуют отложения верхнемелового и верхне-юрского периодов. На востоке Копетдага на поверхность выходят более древние докембрийские палеозойские отложения. Породы более молодого возраста (морские и континентальные отложения палеогенового и неогенового периодов) приурочены к западной и восточной периферии Главного антиклинория. Более детально структура макрорельефа определяется типом складчатости. Для Аладаг-Биналуда характерны зоны глыбово-складчатой тектоники и сильно сжатых дисгармоничных складок.,
Первая сложена девонскими и каменно-угольными породами, разбитыми на блоки, вторая-известняками юрского и мелового возраста. Эта зона характеризуется сильной смятостью пластов и веерообразными формами складок (Рис.3).
Территория иранской части Копетдага характеризуется другими типами зон. В Южно-Копетдагском антиклинории доминирует зона коробчатых (сундучных) складок. Этот тип складок определяет макро- и мезорельеф наиболее высокой (низко- и среднегорной) части Копетдага. Площади двух других типов складок уступают территории распространения коробчатых складок. Одна из них представлена зоной развития крупных пологих складок и приурочена к юго-западной части горного Копетдага. Вторая является зоной развития гребневидных складок. Они формируют в рельефе узкие антиклинали и широкие плоские синклинали и характерны для Восточного Копетдага.
Для Копетдага характерно широкое развитие обширных плоских и сглаженных водоразделов и поверхностей выравнивания. Они носят ярусный характер и представлены тремя обширными и разновозрастными горными плато. Они приурочены к различным абсолютным высотным отметкам и имеют региональные названия.
Самая верхняя носит название Ризской поверхности (верхний ярус рельефа Копетдага). Она приурочена к высотным отметкам 2500-2800 метров, имеет миоценовый возраст (Резанов, 1959). В настоящее время она сохранилась в виде фрагментов на плоской поверхности пограничного Хейрабад-Гауданского хребта и хребта Ала-Экбер.
Вторая, средневысотная поверхность выравнивания Копетдага носит название Коштамырской (или Рабадской) поверхности. В сравнении с верхним (Ризским) ярусом рельефа она имеет более широкий ареал распространения и является наиболее характерным компонентом рельефа низкогорного пояса Восточного, Центрального и особенно Юго-Западного
Мониторинг опустынивания, охрана и рациональное использование природных ресурсов
В естественных условиях устойчивость ненарушенных экологических систем поддерживается заложенными в них механизмами саморегуляции, в действии которых определяющую роль играет биологическое разнообразие, находящееся в равновесии со всеми компонентами окружающей природной среды. Негативное воздействие человека на окружающую природную среду выражается не только в потере биологического разнообразия и устойчивости экосистем, но и в значительном снижении продуктивности естественных и антропогенных ландшафтов, вследствие потери плодородия почв из-за прогрессирующего развития процессов их деградации (эрозия, дефляция, дегумификация, уплотнение, засоление и другие).
Природные условия территории лишь создают предпосылки для развития тех или иных негативных процессов, явлений, а реализуются эти возможности при нерациональной хозяйственной деятельности человека. Н.Г. Харин (1997), в частности, указывает, что опустынивание начинается тогда, когда уровень потребления превосходит уровень производства продукции. Регулирование этих показателей возможно тремя путями: уменьшением потребления, увеличением производства продукции или получением внешней помощи. Уменьшение потребления может быть достигнуто только через регулирование роста населения, а увеличение производства продукции- улучшением деградированных земель. Внешняя помощь может оказываться местному населению только для кратковременного выживания. Таким образом, процессы опустынивания и социально-экономические условия тесно взаимосвязаны и взаимно дополняют друг друга.
Интенсивное развитие процессов опустынивания в северном Харасане, как и в других регионах Ирана, напрямую связано с хозяйственной деятельностью населения ( Шамсутдинов, 1978; Бабаев, 1990; Бабаев, Гаривани, 1997; Garivani, Fadaie, Shokouhi, Mohammadi, 2000 и др.). Это, прежде всего, перегрузка скотом пастбищных угодий, несоблюдение оптимальных сроков выпаса, уничтожение древесной и кустарниковой растительности, несоблюдение противоэрозионных и противодефляционных мероприятий как на богарной пашне, так и на пастбищных участках, применение нерациональных технологий использования орошаемых земель, техногенные воздействия на хрупкие аридные экосистемы и др.
На территории северного Хорасана за исторический период практически полностью уничтожены массивы лесов некогда покрывавших северные склоны Копетдага и других горных систем, а сохранившиеся леса подвергаются усиленной деградации.
Деградация лесов обусловлена следующими причинами (%): расчистка лесов под распашку - 29%, вырубка на топливо - 27, расчистка под пастбища -20, выжигание угля - 9, лесные пожары - 7, заготовка древесины - 6, расчистка под строительство, дороги и прочее - 2% (Noma Hirmiz А.К.- Regional asessment of desertification in the ECWA region, Bagdad, 1984).
Практиковавшаяся в течение многих столетий, вырубка лесов и кустарников наносит самый большой вред растительности. Растения часто вырывались с корнем, что препятствовало их самовосстановлению. 1) Раньше, когда не было других источников энергии (нефть, газ) растения использовались главным образом в качестве топлива для обогрева домов, приготовления пищи, в промышленном производстве (известковые, гипсовые, кирпичные заводы и др.), для приготовления различных видов молочных продуктов (брынза и др.), для лекарственных целей (например, Astaragalus - один из его видов, использовался для приготовления «Катира» (сок корней растения), 8есИе1г1а Яогтаппоз дает хорошую краску для окраски материала знаменитых персидских ковров). Особенно большие вырубки лесов и кустарников производились вокруг населенных пунктов, оазисов. С началом использования нефти, газа, электричества вырубка растений в значительной степени сократилась (Кагёауаш, 1992).
Среди основных причин деградации пастбищ, связанных с антропогенной деятельностью, отчетливо выделяются следующие (% участия): увеличение поголовья скота и, соответственно, нагрузки на единицу площади-31, сокращение площадей пастбищ в результате освоения их под богарную пашню-16, использование необорудованных временных водопойных пунктов -16, вырубка кустарниковой и лесной растительности на топливо-12, недостаточное количество водопойных пунктов -11, не регулируемый перегон скота - 6, неравномерное расположение естественных водопоев -4, выжигание растительности-4.
Скотоводство в аридных районах находится в сильной зависимости от климатических условий, обусловливающих засуху и связанную с ней бескормицу. Поэтому с древнейших времен разработаны и используются различную способы добычи корма. Это кочевое скотоводство, которое широко используется на территории северного Хорасана (гешлаг и яйлаг), позволяющее более рационально использовать пастбищную территорию. Однако, чрезмерное содержание скота приводит к прогрессирующей деградации естественных пастбищных угодий.
Изучение динамики поголовья скота на территории северного Хорасана не позволяет говорить о стабильном его росте (Табл.9). Количество скота сильно варьирует по годам, по-видимому согласуясь с климатическими условиями и обеспеченностью его кормами, но численность его остается постоянно высокой, о чем свидетельствует огромное превышение научно- обоснованных норм нагрузки на единицу площади пастбищ -от 4 до 9 раз (Табл.10). В то же время эти показатели могут быть несколько понижены, так как в северном Хорасане, как и во всем Иране, животные регулярно получают корм от выращиваемой на пашне сельскохозяйственной продукции и продуктов их переработки (люцерна, ячмень, саман, ботва, жмых, комбикорма и др.)-Табл. 11-12.
Различают два вида перевыпаса скота на пастбищах, приводящие к ускоренной деградации растительного покрова: не своевременный выпас и постоянный чрезмерный выпас (Кагс1ауаш, 1992).
Не своевременный выпас-это перевыпас, когда у растений только начинается период вегетации. При раннем использовании пастбищ им причиняется огромный урон, так как растения плохо развиваются и достигают небольших размеров, происходит раздавливание (вытаптывание) молодых растений, находящихся под снегом, вплоть до уничтожения некоторых их видов. Постоянный чрезмерный выпас имеет две формы: нагрузка больше нормы и постоянный выпас. При нагрузке больше нормы без знания емкости пастбищ быстро стравливаются хорошо поедаемые растения.
При постоянном выпасе, когда скот находится на пастбище все сезоны года, все растения стравливаются до основания, не давая возможности им отрасти и обсемениться, что приводит к быстрой деградации растительного покрова.
