Бассейновый подход при изучении ландшафтов - Почвенно-растительные взаимосвязи бассейна реки Клязьма

Водосборный речной бассейн - это целостная и самостоятельная единица в организации ландшафтов и является важным моментом в определении его как важной составляющей природной геосистемы. При изучении и предотвращении антропогенного загрязнения окружающей среды большую роль играет бассейновый подход. Многие проблемы в области геологии, геоморфологии, почвоведении, географии, геохимии, истории и археологии можно решить, изучая разнообразие природных условий бассейнов рек.

Водосборный бассейн - это динамичная природная экосистема, наблюдение за которой должно проводиться в рамках экологического мониторинга с применением современных методик. В экологических исследованиях бассейновый подход стал применяться недавно.

Во Владимирском государственном университете бассейновый подход получил свое развитие в нескольких направлениях. [36]

1. Речной бассейн как самоорганизующаяся природная геосистема.

На образование и функционирование бассейна рек оказывают влияние взаимодействие экзогенных и эндогенных процессов. Формирование территорий речного бассейна обусловлено рядом факторов. Это свойства геологического фундамента с образованными в нем русловыми трещинами, соседнее положение относительно других бассейнов, тектонические условия и др.

Речные водосборные бассейны - динамичные геосистемы, особенно в горном рельефе, где интенсивны экзогенные процессы, приводящие к постоянному изменению поверхностей склонов. При этом в пределах бассейнов выделяются зоны, устойчивые к денудации, или водоразделы, еще не затронутые процессом руслообразования, поэтому там формируется почвенный покров наиболее древнего возраста. Водосборные бассейны - это структуры достаточно устойчивые к внешним воздействиям, но характеризующиеся сложными динамическими процессами, происходящими внутри бассейна. Благодаря внешнему сходству пространственной структуры речных бассейнов с классическими фрактальными структурами целесообразно применение для классификации бассейнов рек фрактальную геометрию.

2. Использование методов моделирования и ГИС-технологий при изучении функционирования речных бассейнов.

В настоящий момент актуальным вопросом является работа с информационными системами, которые наряду с возможностью разработки статистической базы данных по различным ландшафтным и гидрологическим характеристикам могут сочетать различные способы представления знаний и данных.

Информационные системы в целях регламентации техногенной нагрузки позволяют организовать научно-обоснованный региональный экологический мониторинг бассейнов малых рек, имеющих сходство и различие, как по ландшафтным особенностям, так и по гидрологическому режиму.

На основе данных методик и алгоритма кластеризации можно выделять группы аналогичных бассейнов, сходных по динамике развития, определять различия в гидрологических режимах рек. В ходе исследований было установлено, что в отдельную группу обособляется ряд рек, бассейны которых сходны по природным характеристикам, интегральным расчетным параметрам и динамике функционирования, что свидетельствует об однотипности поверхностного и грунтового питания [36]. Так же была выявлена необходимость уделять большое внимание изучению режима рек в период выявления особенностей подземного стока, а именно в зимний период и в летнюю межень.

3. Изучение структуры почвенного покрова, биопродуктивности и почвенно-продукционного потенциала речных бассейнов.

Бассейны рек реально отражают природные границы, определяются по картам, для них характерны упорядоченные, пространственно организованные энергетические и материальные потоки.

В то время, когда в системе землепользования и налогообложения, в формах собственности на земли происходят реформы, становится целесообразным разработка обоснованных кадастровых оценок территорий и угодий для предотвращения потери биоразнообразия, деградации и опустынивания.

Проведенные исследования показали перспективность использования бассейнового подхода при составлении региональных геоинформационных систем землепользования.

Анализируя многолетнюю динамику показателей фито продуктивности различных сельскохозяйственных угодий, как в административных, так и в ландшафтных границах, можно выявить их некорректность при оценке устойчивости экосистем.

Важным фактором прироста фитомассы естественных и агросистем является продукционный потенциал почвы, так как продуктивность растительного покрова находится в прямой зависимости от состояния почвенных ресурсов.

Продукционный потенциал почвы включает в себя агрохимические свойства почв, естественное плодородие почв, климат, структуру землепользования и тому подобное. В настоящее время только еще складывается единая система показателей и оценки почвенного потенциала, так как создание единого комплекса показателей зависит от цели исследования и особенностей территории. Для создания региональной единой информационной системы в бассейне малых рек предлагается использовать следующие оценочные критерии: естественное плодородие почв, урожайность агроценоза, физико-химические и гидрологические показатели, фитопродуктивность экосистем. В дальнейшем все показатели можно свести в единую открытую информационно-аналитическую систему, которую можно постоянно обновлять данными и рекомендациями.

4. Бассейновый подход при оценке экологического риска загрязнения природной среды.

Создание оптимальной системы мониторинга является сложным вопросом при исследовании загрязнения поверхностных вод. Оптимизировать этот вопрос позволяет применение методов дистанционного зондирования (дешифрование снимков из космоса). Автоматизированный метод распознавания образов по космическим снимкам позволяет выявить различную степень загрязненности поверхностных водоемов и участков рек, наметить точки отбора для анализа водных проб, донных отложений и гидробионтов. Использование данного метода позволило установить скопление техногенных загрязнителей в глубоких речных долинах, пересекающих крупные промышленные центры, где происходит формирование локальных атмосферных потоков. В настоящее время в связи с интенсивным использованием поверхностных вод происходит загрязнение подземных вод. Следствием этого становится ориентация водообеспечения населения на межпластовые воды, которые быстро реагируют на загрязнения, медленно очищаются, а потеря их качества влечет за собой ряд экологических и социальных последствий. Для решения этой проблемы предлагается методика составления комплексной карты оценки экологического риска загрязнения подземных вод на основе применения ГИС-технологий.

Существуют три группы параметров факторов риска, которые отражают антропогенно-обусловленную опасность, условия проникновения загрязнителей, а также условия, препятствующие этому процессу.

К первой группе параметров относятся показатели, характеризующие степень демографической напряженности территории; количество загрязняющих веществ во все среды; густоту транспортной сети; влияние сельско-хозяйственной нагрузки. Во вторую группу объединяются сведения об интенсивности экзогенных процессов, густоте речной сети, изменениях гидродинамических условий в подземных горизонтах. В третью группу входят показатели лесистости территории и естественной геологической защищенности водоносных горизонтов.

Таким образом, использование бассейнового подхода в экологических исследованиях позволяет унифицировать подходы и методы, проводить сравнительные оценки для оптимизации систем мониторинга и природопользования.

Похожие статьи




Бассейновый подход при изучении ландшафтов - Почвенно-растительные взаимосвязи бассейна реки Клязьма

Предыдущая | Следующая