"Диагностические показатели аридизации и опустынивания почв степной зоны Казахстана" - читать интересную книгу автора

Степной бюллетень №11

СТЕПНОЙ БЮЛЛЕТЕНЬ

№11

зима
2002

Диагностические показатели аридизации и опустынивания почв степной зоны Казахстана

М.Е. Бельгибаев (Казахский Национальный
Университет имени аль-Фараби, Алматы)

Неразрушительное природопользование в степной зоне имеет различные аспекты научного и прикладного характера. В настоящее время в степных регионах площадь ООПТ с адекватным режимом не превышает 1%. Большая часть степных территорий подвержена антропогенному воздействию, одним из наиболее опасных и негативных следствий которого являются процессы деградации и опустынивания почв. В связи с этим необходимо изучать и разрабатывать проекты и рекомендации для борьбы с опустыниванием, для восстановления нарушенных земель. По аналогии с медициной, прежде чем лечить, необходимо установить диагностические показатели отклонения от нормы. Для степных почв такими показателями являются степень их разрушенности, загрязнения и потери плодородия. В почвоведении и физической географии общепринятой является системная взаимосвязанная триада: диагностические показатели - классификация объекта или процесса (в данном случае опустынивания) - практическое использование классификации (мероприятия по борьбе с опустыниванием). В Программе ООН по окружающей среде (ЮНЕП) опустынивание называется "одной из самых серьезных мировых проблем окружающей среды". Действительно, это очень грозное природно-антропогенное явление, постепенно охватывающее обширные территории континентов планеты. Сильная и очень сильная степень опустынивания чревата полной потерей жизненного потенциала крупной территории не только для животного и растительного мира, но и для проживающего там населения. Процесс опустынивания, когда он заходит так далеко, к сожалению, является почти необратимым. По официальным данным, площадь опустынивания в Казахстане составляет 179,9 млнга или 66% территории республики. К числу главных причин, ведущих к опустыниванию и неблагоприятным экологическим изменениям, относятся: массовая распашка почв (в том числе и легких непахотнопригодных) в период освоения целинных земель, перевыпас и сбой пастбищ, ухудшение состава их травостоя, вторичное засоление почв при орошении, вырубка древесной и кустарниковой растительности наряду с ежегодно повторяющимися лесными пожарами (особенно в бывшей Семипалатинской области). Опустыниванию земель способствуют также природные и климатические условия. Особо необходимо отметить роль климата. Известно, что на нашей планете идет процесс потепления и изменения климата. По данным климатологов, потепление климата и нарастание сухости (аридизация) будут продолжаться как минимум до начала ХХII века. По данным автора, за период инструментальных наблюдений (60 - 100 лет) на метеостанциях Казахстана среднегодовое потепление составило 1,2°С, в Северном Казахстане показатели выше - до 2° С. Особенно интенсивное потепление отмечается в зимний период (прирост до 5 - 6° С и выше). Результатом происходящего потепления климата может стать расширение площади пустынь и полупустынь на территории Казахстана, сокращение степной зоны и перемещение (сдвиг) природных зон и подзон в северном направлении. Рассмотренные климатологами сценарии подобных изменений в будущем дают не очень благоприятные прогнозы. Процессы аридизации и опустынивания будут нарастать. Эта тенденция особенно интенсивно проявляется в последние 10-12 лет. В данном сообщении речь идет только о почвах, хотя известно, что при деградации и опустынивании затрагиваются почти все компоненты ландшафта. Таким образом, предлагаемые диагностические показатели могут использоваться при составлении карты опустынивания территории с привлечением и других дополнительных характеристик и данных. Подобную работу мы провели для степной зоны Казахстана (см. таблицу). В третьей колонке таблицы во всех пунктах приведены основные итоговые показатели - к какой степени опустынивания могут привести отдельные свойства почв или почвенные процессы, усиленные антропогенной деятельностью. Степень опустынивания определяется по совокупности и сочетанию приведенных показателей. Диагностические показатели аридизации и опустынивания почв степной зоны Казахстана

Процессы и свойства почв, способствующие аридизации и опустыниванию	Диагностические показатели и признаки процессов аридизации или опустынивания	Причины, темпы, опасность и степень проявления аридизации и опустынивания
1. Легкий механический состав почв	При обработке этих почв проявляется дефляция в слабой и средней степени. Эоловые формы микрорельефа, выдувание до 1/2 пахотного горизонта почв	Антропогенное опустынивание в слабой степени, при длительном проявлении дефляции - в средней степени на пашне и пастбищах
2. Разрушение почвенной структуры и коркообразование	Происходит на почвах тяжелого и среднего механического состава, в первую очередь, на карбонатных почвах в черноземной и каштановой зонах. Разрушение структуры почв характеризуется распылением пахотного горизонта почв и податливостью к ветровой эрозии. Важные характеристики - наличие корки на поверхности (толщина измеряется в мм) и растрескивание почвы (глубина трещин и размеры полигональных отдельностей измеряются в см)	Последствия выпахивания и массированного, многократного и длительного использования техники. Отсутствие севооборота и клина многолетних трав. Коркообразование в какой-то мере связано с аридизацией климата и иссушением почв. Эти показатели характеризуют слабую степень опустынивания
3. Снижение содержания физической глины и ила (опесчанивание) в результате проявления дефляции и эрозии почв	Отмечается в почвах легкого механического состава, реже на средне- и тяжелосуглинистых. Определяется по данным механического (гранулометрического) анализа почв путем сравнения с эталоном (аналогичной целинной почвой или опубликованными данными, полученными до освоения этих почв). Выражается в процентах потери содержания физической глины при сравнении с эталоном	Антропогенная составляющая. Слабая степень проявления опустынивания
4. Возрастание гравелистости, щебнистости и каменистости на поверхности и в пахотном слое почвы (на пашне и пастбищах)	Эти признаки процессов опустынивания появляются локально на легких почвах после прохождения пыльных бурь и дефляции почв. Поверхность почв покрывается щебенкой (камнями), гравием и крупным песком	Опасность проявления средней степени опустынивания возникает и усиливается при распашке больших массивов легких почв и выбивания их скотом (перевыпас)
5. Увеличение площади засоленных почв (солончаков и солонцов) в различных природных зонах и ландшафтах	В последнее время значение термина "засоление" было пересмотрено и теперь оно определяется как форма опустынивания (UNCOD, 1977) - Конференция ООН по проблемам опустынивания. Речь идет об увеличении площади вторично засоленных почв, в том числе при обсыхании мелких озер и водоемов. Степень засоления почв определяется по сумме солей и сумме токсичных солей	Рост площади засоленных почв происходит в результате аридизации и неправильного использования земельных ресурсов при орошении (антропогенный фактор опустынивания)
6. Огипсовывание - процесс формирования вторичных аккумуляций гипса в форме локальных его новообразований, а также гипсового, петрогипсового горизонта в профиле почв или гипсовых кор	Огипсовывание относится к гидрогенно-аккумулятивным элементарным почвообразовательным процессам. Речь идет в первую очередь об огипсовывании как о миграционно-цементационном процессе. Огипсовывание развивается в понижениях с близким залеганием грунтовых вод, на мелкоземистых породах. Морфологически в солевом профиле почв выделяется гипсовый горизонт, в котором содержание гипса может достигать до 80 % от общей массы горизонта. Химическая диагностика заключается в определении SO₄^2- в валовом составе почв	Вторичное огипсовывание происходит в результате аридизации климата. При возрастании сухости климата идет приповерхностное накопление гипса, переходящее в образование гипсового панциря (сильная степень опустынивания). Следствием сильной степени аридизации и опустынивания суши являются гипсоносные серо-бурые почвы ("гипсовые купола") в Кызылкумах - гипсовые пустыни
7. Окарбоначивание (обызвесткование) - процесс иллювиальной или грунтово-водной аккумуляции карбонатных солей Са и Mg в различных морфологических формах в пределах почвенного профиля	Вскипание от соляной кислоты, пороховатая структура (0,25-0,5; 0,5-1; 1-2 мм), характерное для карбонатных почв крупно-полигональное растрескивание и уплотнение. При естественном распаде, разрушении комков и глыб до указанной выше пороховидной структуры карбонатные почвы легко подвергаются дефляции	Аридизация климата, определенные геоморфологичекие и гидрологические условия создают предпосылки окарбоначивания почв. Проявление дефляции в слабой и средней степени позволяет отнести карбонатные почвы к слабой степени опустынивания
8. Отакыривание почв тяжелого механического состава на террасах солоноватых и соленых озер, в понижениях и полугидроморфных условиях	Такыр отличается открытой выровненной поверхностью с твердой полигонально-трещиноватой коркой мощностью от 2 до 5 см. Корка не засолена, содержание карбонатов по всему профилю высокое	Аридизация климата. Сильная степень опустынивания. Такыры и такыровидные почвы мало плодородны
9. Химическое (техногенное) загрязнение резко снижает биологическую продуктивность почвы и нередко делает непригодными для употребления выращенные на ней продукты питания. Загрязнение отрицательно влияет на многие свойства почв, в том числе на плодородие и экологическое состояние	Определяется специальными видами анализа почв, растений, животных и грунтовых вод. Показатели санитарного состояния почв (предупреждение загрязнения почв бытовыми и промышленными выбросами и отходами, а также веществами, целенаправленно применяемыми в сельском и лесном хозяйстве). ГОСТ 17.4.2.01. - 81. Охрана природы. Почвы. Номенклатура показателей санитарного состояния	Загрязнение почв и водных источников, локальное и региональное вблизи городов и промышленных предприятий, открытых разработок полезных ископаемых и др. Загрязнение (например, пестицидами, нефтяное загрязнение, тяжелыми металлами и др.) на длительный период выводит почвенный покров из использования и равноценно очень сильному опустыниванию
10. Потеря содержания гумуса в почвах	Определяется путем химического анализа и сравнивается с эталоном (целинной почвой) или опубликованными данными по гумусу почв до 1954 - 1956 годов.	Потеря содержания гумуса происходит при неправильной, нерациональной обработке почв, часто без использования почвозащитных севооборотов. В настоящее время потеря содержания гумуса в Северном Казахстане составляет 25 - 35 % (слабая, локально средняя степень опустынивания)
Рельеф (микрорельеф) на дефлированных* и эродированных почвах
11. Формирование деструктивных, отрицательных (выдувы, котловины, эоловые ложбины) и аккумулятивных, положительных форм микрорельефа (ветровая рябь, косы навевания или холмики-косы, щитовидные барханы и барханы, включая мезорельеф из барханных цепей)	Измеряются морфологические показатели отмеченных форм эолового микрорельефа (см, м). Последние используются для определения дефлированности почв и их деградации	Формирование эоловых форм микрорельефа на первичных стадиях происходит в течение нескольких суток, недели. Барханы могут формироваться за один летний сезон. Эти формы эолового рельефа являются диагностическими для определения степени опустынивания (выдувы до 10 см, ветровая рябь и косы навевания - слабая степень; котловины глубиной от 10 до 40-50 см и щитовидные барханы - средняя степень; эоловые ложбины от 0,5 до 1 м и более в сочетании с барханами и барханными цепями - сильная степень опустынивания)**
12. Эрозионные формы рельефа - эрозионные борозды, эрозионные рытвины (промоины), овраги	Учитываются размеры (в см, м) и морфологические показатели рельефа	Возникают при неправильном использовании почв на склонах с различным уклоном. Интенсивность эрозионных процессов в Северном Казахстане в последние годы резко усилилась. Эрозионные формы рельефа характеризуют в основном слабую степень опустынивания, локально - среднюю

Контакт: Бельгибаев Мухит Есенович,
доктор геграфических наук, профессор
кафедры геоэкологии и мониторинга
природной среды Казахского Национального университета имени Аль-Фараби. КАЗАХСТАН 480078 Алматы,
просп. Аль-Фараби, 71,
Университет, географический факультет,
кафедра геоэкологии и мониторинга природной среды
Тел.: (3272) 47 03 21
E-mail: [email protected]

Стратегия

Российские степи: взгляд в ХХI век с позиций природоохранного пиара
С. Левыкин, А. Чибилев мл.

Экологический каркас

Критерии оценки местообитаний, степная растительность и экологическая сеть Молдовы
А.В. Андреев.

Степи под охраной

Последнее убежище причерноморских степей в Южном Приднестровье

И.Н. Жилкина, В.С. Тищенкова.

Оптимизация природопользования

Опустынивание и экологические проблемы пастбищного животноводства в степных регионах юга России

Объявления (Ряд аналитических докладов по экологическим проблемам и перспективам сельского хозяйства России)

Восстановление степей

Методы экологической реставрации аридных экосистем в районах пастбищного животноводства
З.Ш. Шамсутдинов, Н.З. Шамсутдинов.

Проблема

Экосистемы степных озер Дагестана _ управление или самоуправство?
Г.С. Джамирзоев, М.В. Баник, Г.Л. Гончаров.

Защита редких видов

Калмыцкий сайгак на грани катастрофы
В. Кузнецов, А. Лущекина.

Объявления (Международное совещание для спасения калмыцкого сайгака)

Новости (Рисуют дети Калмыкии; Конференция "Международная общественность за сохранение дрофы"; Зимний учет дрофы в Украине)

О проблемах сохранения балобана в Хакасии
С.А. Окаемов.

Угроза балобану в Прибайкальском национальном парке (ПНП)
В. Рябцев.

Поможет ли президент Назарбаев сохранить балобана в Казахстане?

Законодательство

Охрана степных экосистем и новеллы в земельном законодательстве Украины (анализ нового Земельного кодекса Украины)
В. Зуев

Земельный кодекс России достаточно экологичен
Н. Вышегородских.

Новости законодательства Российской Федерации

Новости законодательства Республики Казахстан

Конвенция по опустыниванию

Диагностические показатели аридизации и опустынивания почв степной зоны Казахстана
М.Е. Бельгибаев.

О проблемах опустынивания юга Средней Сибири
В.К. Савостьянов, В.Н. Артеменок.

События (Пятая Конференция Сторон Конвенции по борьбе с опустыниванием; Открыт официальный сайт RIOD)

Объявления (Седьмая Международная конференция по развитию засушливых земель: Устойчивое развитие засушливых земель и управление ими в XXI веке)

Новости

(Панъевропейская Конференция министров "Сельское хозяйство и биоразнообразие: к интегрированию биологического и ландшафтного разнообразия для устойчивого сельского хозяйства в Европе"; Развитие Панъевропейской экологической сети; Кадастр ООПТ Курганской области)

События

(I Всероссийский земельный конгресс "Земля России: экономика, право, собственность"; Всеукраинская научно-практическая конференция "Состав земельных ресурсов в Украине: проблемы, пути решения"; Конференция региональных отделений Союза охраны птиц России)

Объявления

Новые книги

Первая страница

Степной бюллетень №11

СТЕПНОЙ БЮЛЛЕТЕНЬ

№11

зима
2002

Диагностические показатели аридизации и опустынивания почв степной зоны Казахстана

М.Е. Бельгибаев (Казахский Национальный
Университет имени аль-Фараби, Алматы)

Процессы и свойства почв, способствующие аридизации и опустыниванию	Диагностические показатели и признаки процессов аридизации или опустынивания	Причины, темпы, опасность и степень проявления аридизации и опустынивания
1. Легкий механический состав почв	При обработке этих почв проявляется дефляция в слабой и средней степени. Эоловые формы микрорельефа, выдувание до 1/2 пахотного горизонта почв	Антропогенное опустынивание в слабой степени, при длительном проявлении дефляции - в средней степени на пашне и пастбищах
2. Разрушение почвенной структуры и коркообразование	Происходит на почвах тяжелого и среднего механического состава, в первую очередь, на карбонатных почвах в черноземной и каштановой зонах. Разрушение структуры почв характеризуется распылением пахотного горизонта почв и податливостью к ветровой эрозии. Важные характеристики - наличие корки на поверхности (толщина измеряется в мм) и растрескивание почвы (глубина трещин и размеры полигональных отдельностей измеряются в см)	Последствия выпахивания и массированного, многократного и длительного использования техники. Отсутствие севооборота и клина многолетних трав. Коркообразование в какой-то мере связано с аридизацией климата и иссушением почв. Эти показатели характеризуют слабую степень опустынивания
3. Снижение содержания физической глины и ила (опесчанивание) в результате проявления дефляции и эрозии почв	Отмечается в почвах легкого механического состава, реже на средне- и тяжелосуглинистых. Определяется по данным механического (гранулометрического) анализа почв путем сравнения с эталоном (аналогичной целинной почвой или опубликованными данными, полученными до освоения этих почв). Выражается в процентах потери содержания физической глины при сравнении с эталоном	Антропогенная составляющая. Слабая степень проявления опустынивания
4. Возрастание гравелистости, щебнистости и каменистости на поверхности и в пахотном слое почвы (на пашне и пастбищах)	Эти признаки процессов опустынивания появляются локально на легких почвах после прохождения пыльных бурь и дефляции почв. Поверхность почв покрывается щебенкой (камнями), гравием и крупным песком	Опасность проявления средней степени опустынивания возникает и усиливается при распашке больших массивов легких почв и выбивания их скотом (перевыпас)
5. Увеличение площади засоленных почв (солончаков и солонцов) в различных природных зонах и ландшафтах	В последнее время значение термина "засоление" было пересмотрено и теперь оно определяется как форма опустынивания (UNCOD, 1977) - Конференция ООН по проблемам опустынивания. Речь идет об увеличении площади вторично засоленных почв, в том числе при обсыхании мелких озер и водоемов. Степень засоления почв определяется по сумме солей и сумме токсичных солей	Рост площади засоленных почв происходит в результате аридизации и неправильного использования земельных ресурсов при орошении (антропогенный фактор опустынивания)
6. Огипсовывание - процесс формирования вторичных аккумуляций гипса в форме локальных его новообразований, а также гипсового, петрогипсового горизонта в профиле почв или гипсовых кор	Огипсовывание относится к гидрогенно-аккумулятивным элементарным почвообразовательным процессам. Речь идет в первую очередь об огипсовывании как о миграционно-цементационном процессе. Огипсовывание развивается в понижениях с близким залеганием грунтовых вод, на мелкоземистых породах. Морфологически в солевом профиле почв выделяется гипсовый горизонт, в котором содержание гипса может достигать до 80 % от общей массы горизонта. Химическая диагностика заключается в определении SO₄^2- в валовом составе почв	Вторичное огипсовывание происходит в результате аридизации климата. При возрастании сухости климата идет приповерхностное накопление гипса, переходящее в образование гипсового панциря (сильная степень опустынивания). Следствием сильной степени аридизации и опустынивания суши являются гипсоносные серо-бурые почвы ("гипсовые купола") в Кызылкумах - гипсовые пустыни
7. Окарбоначивание (обызвесткование) - процесс иллювиальной или грунтово-водной аккумуляции карбонатных солей Са и Mg в различных морфологических формах в пределах почвенного профиля	Вскипание от соляной кислоты, пороховатая структура (0,25-0,5; 0,5-1; 1-2 мм), характерное для карбонатных почв крупно-полигональное растрескивание и уплотнение. При естественном распаде, разрушении комков и глыб до указанной выше пороховидной структуры карбонатные почвы легко подвергаются дефляции	Аридизация климата, определенные геоморфологичекие и гидрологические условия создают предпосылки окарбоначивания почв. Проявление дефляции в слабой и средней степени позволяет отнести карбонатные почвы к слабой степени опустынивания
8. Отакыривание почв тяжелого механического состава на террасах солоноватых и соленых озер, в понижениях и полугидроморфных условиях	Такыр отличается открытой выровненной поверхностью с твердой полигонально-трещиноватой коркой мощностью от 2 до 5 см. Корка не засолена, содержание карбонатов по всему профилю высокое	Аридизация климата. Сильная степень опустынивания. Такыры и такыровидные почвы мало плодородны
9. Химическое (техногенное) загрязнение резко снижает биологическую продуктивность почвы и нередко делает непригодными для употребления выращенные на ней продукты питания. Загрязнение отрицательно влияет на многие свойства почв, в том числе на плодородие и экологическое состояние	Определяется специальными видами анализа почв, растений, животных и грунтовых вод. Показатели санитарного состояния почв (предупреждение загрязнения почв бытовыми и промышленными выбросами и отходами, а также веществами, целенаправленно применяемыми в сельском и лесном хозяйстве). ГОСТ 17.4.2.01. - 81. Охрана природы. Почвы. Номенклатура показателей санитарного состояния	Загрязнение почв и водных источников, локальное и региональное вблизи городов и промышленных предприятий, открытых разработок полезных ископаемых и др. Загрязнение (например, пестицидами, нефтяное загрязнение, тяжелыми металлами и др.) на длительный период выводит почвенный покров из использования и равноценно очень сильному опустыниванию
10. Потеря содержания гумуса в почвах	Определяется путем химического анализа и сравнивается с эталоном (целинной почвой) или опубликованными данными по гумусу почв до 1954 - 1956 годов.	Потеря содержания гумуса происходит при неправильной, нерациональной обработке почв, часто без использования почвозащитных севооборотов. В настоящее время потеря содержания гумуса в Северном Казахстане составляет 25 - 35 % (слабая, локально средняя степень опустынивания)
Рельеф (микрорельеф) на дефлированных* и эродированных почвах
11. Формирование деструктивных, отрицательных (выдувы, котловины, эоловые ложбины) и аккумулятивных, положительных форм микрорельефа (ветровая рябь, косы навевания или холмики-косы, щитовидные барханы и барханы, включая мезорельеф из барханных цепей)	Измеряются морфологические показатели отмеченных форм эолового микрорельефа (см, м). Последние используются для определения дефлированности почв и их деградации	Формирование эоловых форм микрорельефа на первичных стадиях происходит в течение нескольких суток, недели. Барханы могут формироваться за один летний сезон. Эти формы эолового рельефа являются диагностическими для определения степени опустынивания (выдувы до 10 см, ветровая рябь и косы навевания - слабая степень; котловины глубиной от 10 до 40-50 см и щитовидные барханы - средняя степень; эоловые ложбины от 0,5 до 1 м и более в сочетании с барханами и барханными цепями - сильная степень опустынивания)**
12. Эрозионные формы рельефа - эрозионные борозды, эрозионные рытвины (промоины), овраги	Учитываются размеры (в см, м) и морфологические показатели рельефа	Возникают при неправильном использовании почв на склонах с различным уклоном. Интенсивность эрозионных процессов в Северном Казахстане в последние годы резко усилилась. Эрозионные формы рельефа характеризуют в основном слабую степень опустынивания, локально - среднюю