TY  - JOUR
T1  - Оценка уязвимости ландшафтов горной криолитозоны северного Забайкалья к антропогенным воздействиям
AU  - Кулаков, А. П.
AU  - Наполов, О. Б.
AU  - Хименков, А. Н.
Y1  - 2023-04-11
UR  - https://rep.herzen.spb.ru/publication/807
N2  - Введение Оценка уязвимости мерзлотных ландшафтов и возможной активизации неблагоприятных процессов в их пределах является обязательной практикой к устойчивому развитию осваиваемых промышленных и хозяйственных территорий. Возможные изменения криогенных ландшафтов при антропогенной нагрузки могут основываться на оценке степени уязвимости отдельных компонентов и морфологических частей ландшафта. Любая возможная дополнительная нагрузка делает существующие природные криогенные процессы еще интенсивнее [4]. В условиях криолитозоны растительный покров играет одну из ключевых ролей в сохранении многолетнемерзлых пород и развитии криогенных процессов. Максимальная активизация процессов будет осуществляться при полном уничтожении растительного покрова и нарушении микро и мезорельефа [3]. Один из главных факторов, способный указывать на наличие и уязвимость многолетнемерзлых пород - состав поверхностных отложений, характеризующийся конкретными показателями теплопроводности и теплоемкости слагаемых пород [2]. В настоящее время при освоении мерзлотных ландшафтов Северного Забайкалья, особенно в сложных горных условиях, не уделяется должного внимания изучению ландшафтной структуры и возможным опасным экзогенным геологическим процессам из-за отсутствия методики оценки применимой к специфике данных территорий, что приводит к их нарушению и выведению из строя объектов инфраструктуры, располагающихся на них. В данной работе рассматривается подход, учитывающий уязвимость морфологических частей ландшафта на уровне простых и сложных урочищ к внешним антропогенным нагрузкам с помощью изучения межкомпонентных связей и применения геосистемного подхода. Работа нацелена на выделение наиболее уязвимых ландшафтных урочищ к внешним антропогенным воздействиям и их картированию на основе ранее проведенного мерзлотно-ландшафтного районирования для дальнейшего планирования природоохранных мероприятий в регионе активного освоения. Особенность работы состоит в оценке уязвимости ландшафтов горной криолитозоны в результате растущей медной горнодобывающей промышленности в регионе, а также иной хозяйственной деятельности на многолетнемерзлых породах котловинных и высокогорных участков Северного Забайкалья. Регион исследований, объекты и методы К территориям исследования в физико-географическом понимании относятся районы и их представительные и уникальные ключевые участки Верхнечарской котловины и хребтов Кодар и Удокан, которые входят в общую систему Станового нагорья и гор Южной Сибири. В экономико-географическом определении территория исследования относится к Каларскому округу Забайкальского края. Горные и котловинные районы расположены в зоне сплошного распространения многолетнемерзлых пород с наличием незамерзающих участков [1]. Специфика и неоднородность физико-географических районов предопределяют существенные различия в преобладающих экзогенных геологических процессах, влияющих на уязвимость и дальнейшие развитие криогенных ландшафтов под влиянием внешних воздействий. Оценка уязвимости проводилась на базе собранных полевых данных по разным компонентам ландшафта, где в пределах ключевых участков проводились мерзлотно-ландшафтные описания внутренних и внешних особенностей мерзлотных ландшафтов со спецификой современных экзогенных процессов, а также устанавливались ландшафтно-индикационные признаки и межкомпонентные связи в их пределах. Дополнительные данные были получены с помощью дистанционного наблюдения, фондовых и опубликованных источников, а также опроса местного населения. Для определения состояния мерзлотных ландшафтов и конечной оценки уязвимости многолетнемерзлых пород к внешним воздействиям были составлены мерзлотно-ландшафтные карты ключевых районов исследования на уровне простых и сложных ландшафтных урочищ. Основными мерзлотно-ландшафтными показателями для экспертно-аналитической оценки уязвимости групп ландшафтных урочищ к антропогенному воздействию стали льдистость, температура и литологический состав (с определением генезиса) пород, мощность сезонно-талого слоя, форма рельефа дневной поверхности, состав растительности, а также проявления современных экзогенных геологических процессов. Результаты и обсуждение Анализ ландшафтной структуры, представительных ландшафтно-индикационных признаков и характерных свойств многолетних тенденций изменения состояния мерзлотных ландшафтов позволили выявить пространственную закономерность размещения неоднородных участков ландшафта и, собственно, уязвимость групп ландшафтных урочищ, характеризующихся, в первую очередь, различными характеристиками компонентов ландшафта, степенью повторяемости и скорости экзогенных геологических процессов и явлений на дневной поверхности. По результатам исследования были выявлены наиболее мерзлотные участки, занимающие пониженные местоположения в пространстве, которые имеют вогнутое (ложбинное, западинное) строение рельефа и характеризующиеся натечным водным режимом в условиях слабого дренажа поверхности. Высокая степень уязвимости характерна для участков наклонных подгорных и аллювиальных равнин, размытых водно-ледниковых и озерно-ледниковых низких террас, ложбин стока современных водотоков, занимающие значительные территории котловины и внутригорных впадин хребтов. На таких группах урочищ преобладают травяно-кустарничковые (осока, голубика, багульник) формы растительности с распространением кустарниковых (ивняки, карликовые березки) и редкого угнетенного древостоя (сухостой из лиственницы), а в почвах отмечается наличие торфяного и глеевого горизонта при наличии достаточного количества (преимущественно, озерных) суглинков в составе. На таких территориях чаще всего повторяются криогенные процессы в виде морозного пучения, проседания и растрескивания поверхности, наледеобразования и заболачивания, что выражается в явных мерзлотных формах рельефа в виде бугров, западин, кочек, озерков и трещин. Поверхностные механические нарушения таких участков усиливают и без того активные и часто повторяющиеся процессы и создают условия для возникновения новых форм или расширению существующих. В свою очередь это создает внутреннею и внешнюю перестройку структуры и предопределяет непредсказуемость самих ландшафтов, их высокую динамичность и изменчивость окружающего пространства во времени. Переходные (пассивные) мерзлотные участки, имеющие среднюю степень уязвимости, характеризуются улучшенным дренажом, относительно высоким положением рельефа и его неровностью (бугристостью, холмистостью, грядообразностью) на положительной части поверхности. Во внутреннем строении отмечается наличие песчаного и галечникового материала, а в почвах происходят процессы ожелезнения и частичного оглеения. Процессы выражаются медленнее, более прогнозируемее, а мерзлотные формы формируются дольше по времени. Растительность характеризуется довольно смешанным составом, где доминирующее положение занимают лиственницы разного бонитета и кустарники из березок и ив с примесью ольховника. К таким территориям можно отнести конечные и донные морены, наклонные подгорные шлейфы, береговые валы и террасы, слаборазмытые водно-ледниковые и озерно-ледниковые песчаные равнины. Поверхностное нарушение таких территорий влечет к локальным правлениям криогенных и других процессов, но при полном нарушении растительного покрова скорости процессов могут значительно увеличиться, что приведет к непредсказуемым последствиям и серьезным нарушениям на данных территориях. Талые и слабомерзлотные участки, имеющие низкую степень уязвимости, приурочены к мощным песчаным отложениям или надпойменным террасам современных регулярных водотоков (относительно протяженных рек) и их песчано-галечниковым возвышенным поймам. Высокие песчаные террасы водноледниковых и озерно-ледниковых равнин, а также бывшие песчаные авандельты занимают возвышенное положение по отношению к окружающим пространствам и имеют в своем составе значительное количество песчаной фракции, что предопределяет хороший дренаж поверхности, теплопроводность и процессы оподзоливания в почвах. Растительность выражается в древесных сосновых, еловых или тополевых насаждениях с примесью чозении, а также широким видовым разнообразием в подлеске. Криогенные процессы на таких территориях выражены слабо, или отсутствуют вообще. Территории занимают небольшие площади в котловине и горных районах, но характеризуются низкой и относительно низкой уязвимостью к возможным внешним антропогенным воздействиям. На рисунке 1 представлен фрагмент карты районирования групп ландшафтных урочищ по степени уязвимости к антропогенным воздействиям. Легенда к карте (степень уязвимости): Низкая: Поверхности слабохолмистых высоких песчаных террас, гряд, валов с водно-ледниковыми и озерно-ледниковыми песчаными и супесчаными отложениями под сосновым древостоем с рододендроном даурским на подбурах и подзолистых почвах. Мерзлота на глубине 2-3 м, реже отсутствует. Экзогенные процессы - линейная эрозия. Относительно низкая: Поверхности выровненных пониженных и размытых песчаных террас с водно-ледниковыми и озерно-ледниковыми супесчаными, песчано-гравийными отложениями под лиственничным древостоем с примесью сосны, ольховника, брусники и лишайников на мерзлотно-таежных поверхностно-ожелезненных почвах. Мерзлота на глубине 0,8-2 м. Экзогенные процессы - линейная эрозия. Средняя: Поверхности конечно-мореных комплексов в виде холмов, гряд, замкнутых и полузамкнутых понижений с ледниковыми валунно-галечниковыми и суглинистыми отложениями под лиственничным древостоем с примесью ерника, кедрового стланика, голубики, багульника на мерзлотно-таежных оподзоленных и горно-таежных торфянистомерзлотных почвах. Мерзлота на глубине от 0,4-1,2, местами до 4,5 м., под озерами может отсутствовать. Экзогенные процессы - термокарст, заболачивание. Высокая: Слабонаклонные поверхности шлейфов конечно-моренных комплексов с пролювиально-делювиальными щебнисто-супесчаными и гравийно-галечниковыми накоплениями под разреженным лиственнично-березовым древостоем с ерниковыми и ивняковыми зарослями на мерзлотно-таежных оглееных почвах. Мерзлота на глубине 0,6-1,5 м. Экзогенные процессы - плоскостной смыв, морозобойное растрескивание и жильные образования на понижениях. Крайне высокая: Заболоченные и бугристо-западинные кочкарные поверхности с биогенными и пролювиально-делювиальными песчано-гравийными, суглинистыми и торфяными накоплениями под осоковыми и вейниковыми лугами с пушицей и зелеными мхами на мерзлотно-таежных торфянисто-глеевых почвах. Мерзлота на глубине 0,2-1 м. Экзогенные процессы - плоскостной смыв, термокарст, морозобойное растрескивание и жильные образования, заболачивание, линейная эрозия, морозное пучение. Выводы В результате проведенных исследований были выделены основные признаки пространственной закономерности размещения неоднородных участков ландшафта, позволившие определить степень уязвимости групп ландшафтных урочищ к антропогенным воздействиям. Впервые проведенное районирование территории позволит составить природоохранную основу для дальнейшего планирования хозяйственной и промышленной деятельности на участках многолетнемерзлых грунтов.