Природно-антропогенные процессы в современной дельте реки Сырдарьи

Дисциплина: География
Тип работы: Дипломная работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 69 страниц
В избранное:

КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. АЛЬ-ФАРАБИ

Магистратура географического факультета

Кафедра физической географии

МАГИСТРЕСКАЯ ДИССЕРТАЦИЯ

ПРИРОДНО-АНТРОПОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ В СОВРЕМЕННОЙ

ДЕЛЬТЕ РЕКИ СЫРДАРЬИ

Исполнитель: Шайхидинулы Жанатбек

Научный руководитель : д. б. н, профессор Науменко А. А.

Допущен(а) к защите

Зав. кафедрой к. г. н. доцент Мукашева Ж. Н.

Алматы 2007

Введение

1. Обзор литературы.

История исследования современной дельты
Современная состояния и перспективы изучения объекта исследований.

2. Объекты и методы исследования

Объекты исследования

2. 1. 1 Геолого-геоморфологическая условия

2. 1. 2 Аргоклиматические и водные ресурсы

2. 1. 3 Почвенный и растительный покров

2. 2 Методы исследования

3. Природно-антропогенные процессы в современном дельте р. Сырдарьи.

3. 1 Основные факторы аридизации и опустынивания почв в современном дельте р. Сырдарьи.

3. 2. Современные процессы и динамика изменения природы низовья р. Сырдарьи.

3. 3. Особенности охраны и рациональное использование р. Сырдарьи.

4. Заключение

5. Литература

Реферат

Тема диссертационной работы: «Природно-Антропогенные процессы в современной дельте реки Сырдарьи».

Работа состоит из основных трех глав, введения, заключения и списка литературы.

Общий объем диссертационной работы составляет 68стр.

Основная цель работы: установить природные процессы и хозяйственную деятельность, изменение ландшафтов в современной дельте реки Сырдарьи.

Введения

В настоящее время изменение ландшафта дельты реки Сырдарьи, изучены многими авторами. Боровский В. М/1, 2, 52/, Погребенский М. А. /4/, Волков А. И. /3/, Каражанов К. Д. /9/, Киевская Р. Х. /8, 58/, . Веселова Л. К. /40, 43/, Будникова Т. Н. /38, 40/, Гельдыева Г. В. /38/и др. Но в условиях природной и хозяйственной деятельности человека ландшафт дельты меняется каждым годом, и в последние годы исследуемая территория подверглась к процессу опустынивания.

Процесс опустынивания - одно из острейших проблем современности является проблемой деградации земель, или опустынивания. Согласно терминологии, принятой в Конвенции, «опустынивание» означает деградацию земель в засушливых, полузасушливых и сухих субгумидных районах в результате действия различных факторов, включая изменение климата и деятельность человека. Опустынивание значительно отличается от наблюдаемого явления циклических колебаний биопродуктивности растений на границе пустынь («расширение или сокращение пустынь»), о котором свидетельствуют данные со спутников и которые связаны с климатическими колебаниями.

Этот процесс не связан с направленными изменениями климата в сторону ксеротизации, не является климатически обусловленным, а служит результатом саморазвития суши в условиях, когда природные процессы усиливаются человеческой деятельностью, приобретающей масштабы геологического фактора. Воздействие человека и техники на сложившиеся природные экологические системы ведет к нарушению относительного равновесия между средой и организмами. При этом изменяются количественные характеристики обмена веществом и энергией и направление биогеохимических циклов в системе «почва - растения - воды».

Опустынивание - это результат длительного исторического процесса, в ходе которого неблагоприятные явления природы и деятельность человека, усиливая друг друга, приводят к изменению характеристик природной среды. Опустынивание является одновременно социально-экономическим и природным процессом.

В широком смысле деградация земель определяется как любая форма ухудшения природного потенциала земель, которая влияет на целостность экосистемы в плане сокращения ее устойчивой экологической продуктивности или природного биологического богатства и поддержания способности к восстановлению.

Опустынивание уменьшение или уничтожение биологического потенциала земельного пространства, сопровождающегося сокращением его водных ресурсов, исчезновением сплошного растительного покрова, обеднением и перестройкой фауны и возникновением других условий, близких или аналогичных условиям пустыни.

Пустыня - зональный тип ландшафта с характерными очень разреженными и обедненными фитоценозами, сложившимися в условиях дефицита влаги (пустыня аридная) или тепла (холодная пустыня) .

Процесс опустынивания является результатом взаимодействия неустойчивой среды аридных земель с нерациональным использованием их человеком. Таким образом, объектом изучения процесса опустынивания является деградация растительного покрова и деградация почв, а предметом - возможные изменения биологических ресурсов под влиянием природных и антропогенных факторов.

1. Обзор литературы

История исследования современной дельты

Современная дельта Сырдарьи занимает площадь около 7000 км ² . К ее центральной части приурочен Казалинский массив орошения, который расположен в пустынной зоне с зональными серо-бурыми почвами и является районом разгрузки галогеохимического стока и интенсивной аккумуляции солей. Занимает площадь 535, 5 тыс. га. Из пригодных для орошения 300 тыс. га земель орошается на 1. 01. 1999 год - 36, 5 тыс. га.

Засоление почв в дельте Сырдарьи нарастает как к периферии, так и к Аральскому морю. Исследованиями данной территории еще занимались в начале первой половины XX-века, но мы знаем что, дельтовая часть реки Сырдарьи меняется каждый год . И подробное описание было дано с начало XX-века такими учеными как, В. М Боровский /1/, М. А. Погребинский /2/ К. Д. Каражанов/9/, и многие другие.

Изменение структуры почвенного покрова было изучено путем сопоставления одномасштабных почвенных карт с однозначными легендами, составленных Институтом почвоведения АН КазССР в 1952 г., Казгипроводхозом Минводхоза КазССР - в 1964 г. на территорию левобережной части кызылординского массива орошения/1/. Массив располагается в пределах древней дельты р. Сырдарьи, начиная от Кзылординского гидроузла и далее от ст. Джусалы он имеет границу на севере и северо-востоке русло реки, на западе - степь Джусан, на юге ограничен южным коллектором, проходящим по северной окраине Джанадарьинской равнины. Площадь сравнения 377, 2 тыс. га.

Почвообразовательный процесс на массиве протекал ранее под влиянием в основном мощных увлажнений паводковыми разливами р. Сырдарьи. После 1960 г. в связи с зарегулированием стока основной приходной статьей водного баланса стали поливные воды. При аридизации развитие почв идет через стадии обсыхания - опустынивания - оттакыривания с накоплением солей в почвах и грунтовых водах, что хорошо прослежено на опытных площадках по изучению водно-солевого режима почв /2/.

Количественные показатели изменения структуры почвенного покрова по мелиоративным группам, которые произошли за 12 лет (1952-1964 гг. ), были опубликованы ранее /3/, а поэтому здесь напомним только существо качественной трансформации земель массива. Значительно (на 23, 1 тыс. га) сократилась площадь аллювиально-луговых тугайных почв за счет их трансформации в аллювиально-луговые обсыхающие и частично в типичные и луговые солончаки. В прошлом аллювиально-луговые (тугайные) почвы развивались при близко залегающих пресных слабо-солоноватых и проточных грунтовых водах, а чередование маловодных и многоводных периодов способствовало то накоплению солей в почвенной толще, то их выносу при паводковом разливе вод р. Сырдарьи/1/.

После зарегулирования стока Сырдарьи прекратились стихийные разливы, а почвы под ними (прирусловые валы р. Сырдарьи и дельтовых протоков) обсохли или превратились в ирригационные каналы с регулируемым водозабором. В результате грунтовые воды местами заметно опустились, но в прирусловой зоне протока Чиркейли Маданьят, который превращен в левобережный магистральный канал, они подошли близко к поверхности. Почвы здесь больше не промываются паводковыми водами, и поэтому количество солей в них постепенно увеличивается. Серьезной причиной трансформации почв массива в целом, в том числе и аллювиально-луговых (тугайных), является освоение их под орошение при переложной системе земледелия без применения мелиорации. Все это в условиях бессточности грунтовых вод приводит к развитию вторичного засоления почвы/2/.

Вместе с тем на фоне обсыхания территории массива происходило некоторое увеличение почв болотного и лугово-болотного ряда (на 18, 3 тыс. га) как за счет сохранения облика прошлого увлажнения, так и роста площади рисовых плантаций. Обсыхающие разновидности почв болотного ряда характеризуются в общем слабым засолением, но несколько большим, чем исходные влажные их аналоги.

Заметно сократилась площадь (на 25, 1 тыс. га) такыровидных почв. В результате освоения под рис такыровидных почв и их комплексов в степи Джусан они частично трансформировались в болотные (рисовые) и аллювиально-засоленные почвы, но главным образом в солончаки. Образованию солончаков способствовали неблагоприятные гидрогеолого-мелиоративные условия степи Джусан (водоупор на глубине 20м, грунтовые воды бессточные, соленые и рассольные, залегают на глубине 8-15м) . Соответственно сокращению площадей указанных почв увеличилась площадь солончаков (на 18, 9 тыс. га) . Несовпадение площадей песчаных почв (12, 2 тыс. га) отнесено /1/, к степени неточности их выделения на картах 1952 и 1964 гг.

Из 1536 тыс. га гидроморфных почв на долю аллювиально-луговых приходилось 710, лугово-болотных и болотных-846 тыс. га. К 1978 г. 113, 6 тыс. га аллювиально-луговых почв опустынилось и перешло в солончаки, 532, 9 тыс. га болотных и лугово-болотных почв обсохло, 30, 9 тыс. га опустынилось, 55 тыс. га трансформировалось в солончаки.

Дальнейшее прогнозирование процесса эволюции почв и их мелиоративного состояния должно базироваться на материалах постоянного наблюдения за водно-солевым режимом почв и режимом уровня и минерализации грунтовых вод.

Зарегулирование стока реки Чардаринским водохранилищем и кызылординской плотиной также вызвало заметное изменение гидрологического режима на кызылординском массиве. По данным М. А. Погребинского /4/, сопоставившего гидрогеологические карты 1947-1952 и 1960-1963 гг., в восточной и центральной частях массива уровень грунтовых вод снизился на 0, 5-0, 9, на западе на 1, 1-1, 8 м. Резко уменьшилась площадь солоноватых вод (до 3г/л) и соответственно увеличилась площадь соленых грунтовых вод а режим грунтовых вод трансформировался из гидрологического в ирригационный тип.

Одновременно изменились условия соленакопления. Среднее содержание солей в воде Сырдарьи в 50-е годы составляло 0, 6 г/л (ионный сток около 12 млн. т солей в год) . За год на массив поступало 1, 4 млн. т солей. С полойными водами приносилось 474 тыс. т солей в год (ежегодный объем их 1, 58 км ³ , средняя минерализация 0, 3 г/л), с оросительными водами - 852 (1, 42 км ³ , 0, 6 г/л), с фильтрующейся водой из русел каналов - 85, 2 (0, 142 км ³ , 0, 6 г/л) и с атмосферными осадками - 2, 1 тыс. т/год (0, 21 км ³ , 0, 01 г/л) . Практически все поступающие соли оставались в пределах массива/1/.

Анализ последующего изменения почвенного покрова, мелиоративных и других природных условий (растительность, животный мир) выполнен группой специалистов институтов почвоведения (Р. X. Киевской, Т. Ф. Некрасовой, Н. Ф. Можайцевой, А. И. Волковым), ботаники (Г. Б. Макулбековой) и зоологии (В. Г. Березовским) АН КазССР для оценки влияния сокращения стока Сырдарьи на экологический комплекс ее низовьев. Он показал, что с вводом в действие Чардаринского водохранилища, сокращением стока Сырдарьи и прекращением водоподачи в крупные протоки и тракты произошли резкие изменения природной среды Кызылординской области.

Из среднего многолетнего водозабора на ирригацию в бассейне Сырдарьи в объеме 35, 5 км ³ на верхнюю и среднюю части бассейна приходилось 87 и на низовья - 13%. С 1960 г. происходит прогрессирующее снижение объема годового стока реки до 3, 8 км ³ против 25, 1 км ³ в 1950-1960 гг. Как известно, в настоящее время в устьевой части реки нет стока в Аральское море. Начиная с 1972 г. прекратились паводковые разливы. Избыток воды поступало в Арнасайское понижение, куда за 1967-1977 гг. сброшено около 25 км ³ воды, которая постепенно испаряется с повышением минерализации До 8-16 г/л /5/.

Все это привело к повышению аридности климата низовьев, усилению иссушенности территории, исчезновению озер, опустыниванию почв и потери ими плодородия. Продолжал возрастать минерализация речной воды (до 3 г/л г. Казалинск), превысившая уровень ее пригодности для орошения. В ионном составе их увеличилось содержание SO ₄ и С1, тип химизма стал сульфатно-натриевым вместо гидрокарбонатно-кальциевого. Произошло сглаживание степени минерализации речных вод между паводком и меженью. Согласно прогнозам /6/, к 2000 г. количество солей в воде р. Сырдарьи возрастет до 3, 5 г/л, что будет способствовать дополнительному соленакоплению в почвах и грунтовых водах в пределах области, несмотря на уменьшение водного стока. Например, на левобережном кызылординском массиве сальдо солевого баланса составляет +2, 01 млн. т растворимых солей за год /7/. Перестали существовать Кара-Узякская, Аксай-Кувандарьинская, Берказанская, Каркарарымская, Турангилсайская системы озер. Всего в низовьях высохло 77 тыс. га озер и болот.

Как показано выше, резко сократились приходные статьи баланса грунтовых вод. Питание их идет в основном за счет инфильтрации оросительных вод, произошло дальнейшее понижение их уровня. Только на левобережном кызылординском массиве за 10 лет (1952-1963 гг. ) площадь грунтовых вод с глубиной до 1-2, 5 м уменьшилась на 50%, но в 2 раза увеличилась площадь с глубиной 5-10 м. Одновременно повысилась их минерализация (с 1-10 до 10-25 г/л) . Гидрологический тип режима грунтовых вод заменился ирригационным и стоковым.

Развивавшийся ранее гидроморфный процесс почвообразования, связанный с жидким, твердым и химическим стоком реки, изменился. До 50-х годов в низовья ежегодно поступало 7, 6 км ³ речных вод, 12 млн. т взвешенных наносов, значительное количество питательных элементов (NPK) . К 1975 г. поступление речных вод в низовья сократилось до 3, 2 км ³ , твердый сток уменьшился до 0, 4 млн. т, или на 97% питательных веществ (фосфора - с 14, 8 до 0, 5, азота - с 13, 6 до 0, 4, гумуса- с 18 до 6, 4 тыс. т) . За счет возрастания минерализации речной воды низовья Сырдарьи перестали быть областью аккумуляции твердого и биогенного стока и превратились в приемник солей, выносимых с верхней и средней частей бассейна/1/.

В связи с изменением гидрологических и гидрогеологических условий в низовьях произошла, как отмечено выше, качественная трансформация и эволюция почвенного покрова. В целом в низовьях, по данным 1946-1956 гг. и последующих периодов исследований, площадь гидроморфных почв составляла более 1, 5 млн. га. К 1978 г. 113, 6 тыс. га аллювиально-луговых почв опустынилось и перешло в солончаки, 532, 9 тыс. га болотных и лугово-болотных почв обсохло, 30, 9 тыс. га опустынилось и 55 тыс. га трансфомировалось в солончаки. При существующем гидрологическом режиме низовьев и его ухудшении в перспективе процессы обсыхания, опустынивания и образования солончаков значительно усилятся.

Процесс опустынивания сопровождается значительной потерей гумуса, его запасы не возобновляются. Потери гумуса для почв лугового ряда составляют 13-27, болотного - 33-35 т/га. В процессе аридизации уменьшаются запасы общего азота и в основном его подвижных форм. Преобладающая часть фосфатов находится малодоступной форме, при орошении увеличивается их подвижная часть. При опустынивании запасы валового фосфора снижаются незначительно. Потери гумуса, подвижной части общего азота, преобладание труднорастворимых форм фосфора снижает эффективное плодородие почв низовьев.

При иссушении изменяются водно-физические свойства почв- формируется поверхностная корка, ухудшается агрегированность (снижается с 70 до 30%), возрастает объемный вес поверхностных слоев, уменьшается общая порозность, снижается продуктивная влага с 600 до 300 для аллювиально-луговых почв, с 1750 до 600 лугово-болотных и с 1900 до 900 м ³ /га болотных почв. Все это ухудшает естественное плодородие почв. Характер изменений почв подтверждает переход ранее существовавшего гидроморфного процесса почвообразования в полуавтоморфный и автоморфный/1/.

Изменяется и солевой режим почв. Для аллювиально-луговых почв он складывался ранее на фоне периодических промывок паводковыми водами, по сезонно-обратимому типу с медленным накоплением солей в поверхностном слое, содержание солей не превышало 60-90 т/га в двухметровой толще. С зарегулированием стока и прекращением промывок паводковыми водами тип соленакопления сохранился, но увеличилась интенсивность засоления. В опустыненных аллювиально-луговых почвах промывной режим заменился непромывным, солевой режим стал сезонно-необратимым, с увеличением запасов солей с 60 до 130 т/га.

В лугово-болотных и болотных почвах при обсыхании промывной тип водного режима замещается выпотным, солевой режим переходит в сезонно-необратимый тип, с засолением средней и нижней части профиля и увеличением общего запаса солей с 98 до 133 т/га в двухметровой толще. В опустынивающихся почвах болотного ряда водный режим складывается по непромывному режиму, солевой - по необратимому типу с увеличением запасов солей до 190-250 т/га в двухметровой толще.

Таким образом, на значительной части территории низовьев происходит заметное увеличение засоления почв. Расчеты показывают, что с обсыханием территории средневзвешенное содержание солей в двухметровом слое возросло в луговых почвах с 86 до 93 т/га, болотных и лугово-болотных - с 105 до 127 т/га. На 35% уменьшилась площадь незаселенных и слабозасоленных почв. За счет повышения минерализации оросительных вод в низовья поступает сейчас 7, 5 т/га солей вместо 1, 8 т/га поступавших ранее. Общие мелиоративные условия низовьев Сырдарьи ухудшились, что требует пересмотра мелиоративных мероприятий.

Как отмечено выше, продолжается интенсивный процесс понижения уровня Аральского моря и обсыхание его дна. От воды освободилась акватория моря площадью 11 тыс. км ² , протяженностью от 0, 5 до 40 км. Здесь быстро формируется новая структура ландшафта, в том числе и почвенного покрова.

В первоначальный период обнажения дна моря на его поверхности скапливаются соли хлоридно-сульфатного и сульфатно-хлоридного натрий-магниевого типа химизма. В последующем, при превращении кристаллических солей в порошкообразное состояние, создаются условия их переноса ветром на большие расстояния. На восточном и юго-восточном побережье моря относительно не продолжительный солончаковый процесс, с образованием маршевых солончаков, сменяется (при опустынивании) интенсивным дефляционным и рассолительным этапами и заканчивается зональным типом почвообразования. В северо-восточной части побережья, где более тяжелые донные отложения, процесс первоначального их засоления по мере аридизации усиливается и дополняется такыриванием и развитием солонцеватости на фоне слабо выраженной дефляции. Обсыхающую территорию указанных частей побережья в силу засоленности, низкой продуктивности галофитной растительности и засоленных грунтовых вод нельзя использовать для сельского хозяйства и повышение ее продуктивности за счет орошения, при наличии более пригодного земфонда в современной и древней дельтах низовьев, нецелесообразно.

Для создания оптимальных условий почвообразования произведен расчет потребности воды по двум вариантам. По первому варианту минимальная потребность воды для увлажнения бывших гидроморфных почв (1001 тыс. га), лугово-тростниковых зарослей на площади 330 тыс. га, орошения риса (83 тыс. га) полива культур прерывистого орошения (57 тыс. га) определяется в размере 8713 млн. м ³ , по второму варианту водоподача для поддержания оптимальных условий низовьев и орошения определяется в размере 13, 1 км ³ .

Для восстановления плодородия земель необходимо создание культурно-поливных ландшафтов с интенсивным травосеянием, особенно возделыванием люцерны, используя для этого площадь лугово-тростниковых зарослей (330 тыс. га) .

... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.