Трансформация почв и ландшафтов Керченского полуострова на современном этапе природопользования

ТРАНСФОРМАЦИЯ ПОЧВ И ЛАНДШАФТОВ КЕРЧЕНСКОГО ПОЛУОСТРОВА НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

Введение

Актуальность рассматриваемой проблемы

Сельскохозяйственное использование территории относится к наиболее широко распространенному типу антропогенной трансформации. При этом возникают сложности взаимодействий природных и социально-экономических факторов. В границах сельскохозяйственных угодий природные биогеоценозы трансформируются в агроценозы а природные ландшафты – в агроландшафты – природно-производственные системы, которые сформировались и которые функционируют в результате постоянного взаимодействия сельского хозяйства и природной среды, природного ландшафта.

В качестве объекта исследования были взяты почвы и ландшафты Керченского полуострова, в пределах которых происходила трансформация сельскохозяйственных земель.

На основе предварительного изучения вопроса были сформулированы цель и задачи исследования.

Цель исследования

Проанализировать роль физико-географических и техногенных факторов в формировании природно-антропогенной трансформации почв и ландшафтов Керченского полуострова, показать закономерности процессов трансформации.

Для достижения цели решались следующие задачи:

1. Дать физико-географическую характеристику Керченского полуострова, обращая особое внимание на факторы, контролирующие процессы в почвенном покрове.

2. Проанализировать основные процессы антропогенной трансформации почв и ландшафтов территории, периоды антропогенной трансформации, рассмотреть вторичные почвенные процессы, дать характеристику состояния агроландшафтов и ПХТС.

3. Описать значение мониторинга состояния почвенного покрова и ландшафтов территории.

В ходе работы была установлена связь между трансформацией земель и уровнем сельскохозяйственной деятельности.

Трансформация почв и ландшафтов Керченского полуострова является многосторонним процессом, включающим замену природных ландшафтов природно-антропогенными (в том числе техногенными), с изменением геокомпонентов в связи с развитием вторичных процессов (переувлажнение, карст, дегумификация, загрязнение и т.д.).

Наиболее сильным фактором трансформации почв является орошения, которое вызывает целый комплекс последствий, выражающихся в изменении характеристик грунтового покрова. Изменения, которые произошли под влиянием орошения, нельзя считать однозначно негативными, поскольку сама оценка может меняться в зависимости от целей и задач функционирования региона.

Орошаемые земли дают более высокие урожаи, однако вода не всегда используется рационально, много ее теряется при орошении устаревшими типами дождевальных машин. Около 20% воды идет на технологические сброс и фильтрацию из временных оросителей. Ежегодная нарезка и засыпка последних ведет к разрушению и смыву плодородного поверхностного слоя почвы.

Орошения вызывает разрушение почвенных агрегатов, способствует формированию сцементированных (слитых) фрагментов почвенного профиля, увеличение объемной массы, слитизации, особенно в черноземах. Причина ухудшения этих свойств - внутригрунтовые выветривания, перераспределение илистой фракции по профилю, осолонцевание, осолодение.

Затопление рисовых чеков обусловливает развитие в поверхностных горизонтах почв анаэробиозиса, следовательно, оглеення и вынесение ила, Mg, Ca с поверхностных горизонтов, понижение границы вскипания карбонатов. Вместе с тем отмечается относительное накопление кремнезема, агрегатного железа и марганца в конкреционных новообразованиях. Глубина трансформации почв под влиянием рисосеяния, их деградация достаточно быстрая, особенно в случаях несоблюдения научно обоснованной агротехники. Уже через 4 года изменения носят выраженый характер. Глееобразование в условиях длительного застойно - промывного режима приводит к текстурно-глиняной дифференциации профиля, отбеливание поверхностных горизонтов. Приобретаются черты более гумидных почв.

ГЛАВА 1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРРИТОРИИ

1.1 Географическое положение

Крым расположен на юге Украины в пределах 44^° 23^´ (мыс Сарыч) и 46^° 15^´ (Перекопский ров) северной широты, 32^° 30^´ (мыс Карамрун) и 36^° 40^´ (мыс Фонарь) восточной долготы. Площадь Крымского полуострова составляет 26,0 тыс. км² . Максимальное расстояние с севера на юг составляет 205 км, с запада на восток – 325. Общая протяженность границ Крыма превышает 2500 км [9]. Берега Крыма малоизрезанны, Черное море образует 3 крупных залива: Каркинитский, Каламитский, и Феодосийский; Азовским морем также образовано 3 залива: Казантипский, Арабатский и Сивашский.

Керченский полуостров – восточная часть Крымского полуострова (рис. 1). Протяжённость с запада на восток около 90 км, с севера на юг от 17 до 50км.

Площадь порядка 2700 — 3000 км². Полуостров омывается на севере Азовским морем, а в западной части его заливом Сиваш, на востоке — Керченским проливом, на юге — Чёрным морем. На западе полуостров соединён с остальным Крымом Акманайским перешейком около 17 км в ширину. В некоторых возвышенных местах перешейка видны одновременно оба моря: и Азовское, и Чёрное.

1.2 Тектоника, геологическое строение и характеристика рельефа

Значение рельефа как фактора ландшафтообразования огромно. Он в значительной степени обусловливает мозаику других компонентов ландшафтов. Наклон поверхности определяет направление течения рек, перемещения поверхностных рыхлых пород. По низким равнинам воздушные массы свободно перемещаются на большие расстояния, а горы преграждают им путь. Горы препятствуют распространению растений и животных.

Характер поверхности имеет большое значения для жизни и хозяйственной деятельности человека. Равнины более удобны для расселения людей, для прокладки путей сообщения, для земледелия и строительства промышленных предприятий. С горами обычно связаны горнодобывающие предприятия, отрасли животноводства, рекреации.

По рельефу Крымский полуостров разделяют на три неравные части: равнинный Крым, Керченский полуостров со своеобразной грядово-волнисто-равнинной поверхностью и горный Крым [9]. Деление это обусловлено прежде всего неодинаковым строением земной коры, историей формирования районов.

Грядово-волнисто-равнинный Керченский полуостров по происхождению связан, с одной стороны, с близко расположенным сложным по строению горным Крымом, а с другой – со складчатыми горами Большого Кавказа. В его пределах находится и часть общего для гор Крыма и Кавказа Индоло-Кубанского предгорного прогиба, являющегося частью Скифской платформы (рис. 2).

Рис. 2. Тектоника Керченского полуострова [1]

В связи с этим по характеру рельефа и геологического строения Керченский полуостров разделяется на две части. Юго-Западная часть, которой соответствует погруженная часть Крымского мегантиклинория, сложена смятыми в складки майкопскими глинами. Они образуют слабо волнистую равнину. Северо-Восточная, большая по площади часть полуострова имеет мелко расчлененный рельеф. Его образуют различные породы многочисленных небольших коротких антиклинальных и синклинальных складок эллипсовидных очертаний. Края складок состоят из миоценовых слоистых известняков, мергелей, песчаников и образующих холмы твердых мшанковых рифовых известняков. Ядра складок состоят главным образом из майкопских и сарматских глин (рис. 3). Из-за размыва этих податливых глин образовались антиклинальные котловины с кольцевидными грядами из более твердых пород (рис. 4). Во многих синклинальных складках накопились железорудные отложения, лёссовидные суглинки. Оригинальные формы образуют сопки грязевых вулканов.

В пределах юго-западной части Керченского полуострова происходит погружение заканчивающихся здесь складок горного Крыма, то есть наблюдается их постепенный переход в Индоло-Кубанский предгорный прогиб Скифской платформы. В связи с этим полуостров по рельефу также делится на две части, разграниченные невысоким Парпачским гребнем. Юго-западная часть представляет собой пологоволнистую равнину, однообразный облик которой нарушается лишь изолированными возвышенностями (Кончек, Дюрмень, грязевая сопка Джау-Тепе). Складки здесь образованы легко размываемыми, так называемыми майкопскими, глинами, поэтому за длительное время они оказались размытыми и поверхность этого района приобрела вид слегка наклонной к морю всхолмленной равнины. Для северо-восточной части характерен холмисто-грядовый рельеф. Значительная часть гребней имеет вытянутую форму и небольшую длину. Своды и ядра (центральные части) этих складок в большинстве случаев сложены мягкими глинами и поэтому, быстрее разрушаясь, в рельефе выражены долинами размыва (понижениями), окаймленными известняковыми кольцевидными гребнями.

Рис. 3. Дочетвертичные отложения Керченского полуострова [1].

Рис. 4. Схема взаимоотношений горизонтов в складках Керченского полуострова в разрезе через Керченскую синклиналь: 1-верхний плиоцен; 2-средний плиоцен; 3-понтический ярус; 4-мэотический ярус: а-глины, б-известняки, в-рифовые известняки; 5-сармат; 6-средний миоцен; 7-майкопская серия; 8-отложения вулканов [9].

Склоны гребней, обращенные к внутренним впадинам, обычно скалисты и круты, а противоположные, разбегающиеся по периферии, - пологи и часто образуют сложную систему отростков. В этом случае гребни образованы мшанковыми рифами былого меотического моря (верхнетретичное время). Подобные рифовые гребни, являясь памятниками природы, представляют большой научный интерес.

Высшая точка Керченского полуострова - гора Пихбопай (190 м`) - венчает Митридатский гребень близ Керчи. Известняки керченских гребней - прекрасный строительный камень. Их используют также в качестве флюсов при производстве агломерата из керченской железной руды на Камыш-Бурунском железорудном комбинате.

Обширные пространства Керченского холмогорья изобилуют оригинальными формами рельефа, связанными с грязевулканической деятельностью. Извержения древних грязевых вулканов способствовали образованию в рельефе обширных просадочных депрессий, заполнявшихся сопочными отложениями (брекчией). Некоторые из действующих грязевых сопок представляют интересные природные памятники, имитирующие в миниатюре настоящие вулканы (рис. 5).

Грязевые вулканы, иначе называемые сальзами или сопками, с настоящим вулканизмом ничего общего не имеют. Они иллюстрируют нефтегазоносность Керченского полуострова, извергая холодную грязь, выдавливаемую из недр земной коры горючими природными газами. Из-за периодических излияний грязи, далеко растекающейся по сторонам из отверстия - кратера, местность, прилегающая к сопочным конусам, имеет обычно безжизненный унылый вид. Только в кратерах медленно пульсирует под напором газов жидкая грязь. В настоящее время на Керченском полуострове можно обнаружить более 30 грязевых сопок и обширных сопочных полей. Грязевые сопки обычно невелики, разнообразны по форме и поднимаются над окружающей местностью от 2-3 до 50 м.

Грязевые вулканы Керченского полуострова образуют ряд обособленных групп близ сел Бондаренково, Опасное, Маяк, близ Керчи и других мест. Каждая из них насчитывает по нескольку сопок, на склонах которых обычно бывает от 1 до 15 и более кратеров.

Сопочные грязи играют существенную роль в формировании современного рельефа Керченского полуострова. В их составе - кремнезем, глинозем, красный железняк, окись кальция, окись магния и другие компоненты. В настоящее время сопочные грязи частично используются в кирпично-черепичном производстве и для лечебных целей. Однако наиболее интересные из грязевых сопок Керченского полуострова необходимо сохранить как научно-познавательные объекты.

1.3 Климат и внутренние воды

Климат

Климат относится к числу важнейших факторов образования ландшафтов. Он влияет, прежде всего, на сезонные вариации направленности и напряженности формирования их рельефа, почвообразующих пород, поверхностных и грунтовых вод, почв, растительного и животного мира. Климат в целом обусловливает основную закономерность географии ландшафтов – их широтную зональность. Климатические ресурсы и условия определяют также условия жизни хозяйственной деятельности человека. В свою очередь климат относится к числу невещественных энергетических компонентов ландшафта, так как отражает, прежде всего, температурные и ветреные свойства приземного слоя атмосферы. В связи с этим свойства климата и их изменения лучше всего познаются опосредованно через состояние и направленность изменений других вещественных компонентов ландшафта, например растительного и почвенного покрова. Климат любой территории образуют три взаимно связанных атмосферных процесса: теплообмен, влагооборот и общая циркуляция атмосферы [9].

Климат Керченского полуострова умеренно континентальный, испытывающий смягчающее влияние Черного и Азовского мoрей. Среднегодовая температура воздуха +11°С, наиболее низкая она в январе −0,5 °С, наиболее высокая – в июле +22,8 °С (табл. 1). Среднегодовая температура морской воды в поверхностном слое +12,7°С. Наиболее низкая среднемесячная температура воздуха в январе −8,4 °С зафиксирована в 1972 г., наиболее высокая +6,6 °С – в 1915 г. Наиболее низкая среднемесячная температура в июле +20,3 °С наблюдалась в 1912 г., наиболее высокая +26,6 °С – в 1938 г.

Абсолютный минимум температуры воздуха −26,3 °С зафиксирован 6 февраля 1954 г., абсолютный максимум 37,4 °С – 28 июля 1971 г.

Таблица 1 Температура воздуха по месяцам (°С)

В последние 100–120 лет температура воздуха имеет тенденцию к повышению. На протяжении этого периода среднегодовая температура воздуха повысилась приблизительно на 1,0 °С. Наибольшее повышение температуры произошло в первую половину года. Керченский полуостров расположен в южной части умеренной климатической зоны, для которой характерны мягкая пасмурная зима и очень теплое, засушливое лето. Зимой отмечаются штормовые холодные северо-восточные ветры. Частое прохождение циклонов в это время обеспечивает неустойчивую погоду. Летом погода обычно тихая, ясная. В течение почти всего года над Керченским полуостровом преобладают северо-восточные и восточные ветры (табл. 2). Наибольшая скорость ветра – в феврале, наименьшая – в сентябре. В январе она в среднем равна 5,8 м/с, в июле – 4,6 м/с (табл. 3).

Таблица 2 Повторяемость ветра разных направлений, (%)

По данным метеостанции г. Керч [15].

Таблица 3 Скорость ветра по месяцам, (м/с)

По данным метеостанции г. Керч [15].

Средняя месячная скорость ветра в течение года 3-7 м/с, причем в холодный период она больше, чем в теплый. Штили редки, повторяемость их обычно не превышает 10%. Летом ветры со скоростью 17 м/с и более отмечаются при прохождении холодных фронтов. Чаще всего они носят шквалистый характер и сопровождаются грозами и ливнями. Перед шквалами обычно наблюдается высокая температура воздуха. Бризы в теплое время года наблюдаются на всем побережье полуострова. Морской бриз устанавливается к полудню и достигает максимального развития к 16 ч. К 19 ч он ослабевает и после захода солнца прекращается. Береговой бриз начинает дуть с полуночи и продолжается примерно до 8-10 ч. Средняя скорость морского бриза 3-4 м/с, берегового 1-3 м/с.

Годовое число дней с туманами колеблется от 30 до 55. Наибольшая повторяемость туманов отмечается с октября по апрель. С мая по август туманы редки и бывают не каждый год. В этот период туманы в большинстве случаев возникают ночью и утром при тихой ясной погоде.

Годовое количество осадков в среднем 434 мм, меньше всего их в октябре, больше всего – в декабре (табл. 4).

Таблица 4 Среднее количество осадков, (мм)

По данным метеостанции г. Керч [15].

Минимальное годовое количество осадков (207 мм) наблюдалось в 1885 г., максимальное (777 мм) – в 1925 г. Максимальное суточное количество осадков (146 мм) зафиксировано 6 июня 1945 г. В среднем за год в городе наблюдается 103 дня с осадками; меньше всего их (5) в августе, больше всего (14) – в декабре. Относительная влажность воздуха в среднем за год составляет 77%, наименьшая она в июле (66%), наибольшая – в декабре.

Внутренние воды.

Вода в ландшафте, подобно крови в организме, обеспечивает ему жизнь. Кроме того, она служит источником формирования водных ресурсов, так необходимых человеку и хозяйству. Интенсификация сельского хозяйства, мелиоративные мероприятия оказывают влияние на условия формирования и качество поверхностных и внутренних вод. Следовательно, охрана, рациональное использование ресурсов почвенной влаги ландшафтов должны быть постоянной заботой не только сельского, но и водного хозяйства.

Запасы влаги в ландшафте зависят, с одной стороны, от количества атмосферных осадков, конденсационной влаги, притока воды поверхностным и подземным путем, а с другой – от ее испарения, поверхностного и подземного стока.

На Керченском полуострове при учете всех маловодных и сухих балок густота речной сети достигает 0,15-0,28км/км² (рис. 6).

Рис. 6. Гидрографическая сеть Крымского полуострова [1].

Балки Керченского полуострова более длинные в его северной и северо-восточной частях. Самые протяженные из них – Самарли (51 км), Али-Бай, Сарайминская и др. Со значительной долей условности здесь можно назвать только одну речку – Мелек-Чешме, в долине которой находится город-герой Керчь. В речке только в течение нескольких месяцев в году бывает вода.

Керченский полуостров по условиям распространения подземных вод делится на две части. В юго-западной части полуострова эксплуатационных запасов подземных вод практически нет из-за того, что она состоит из водонепроницаемых майкопских глин. В северо-восточной части находится ряд разобщенных малых артезианских бассейнов в местных синклиналях-мульдах. Питание подземных вод здесь происходит главным образом в пределах местных антиклиналий и бортов синклиналий.

Большое народнохозяйственное значение имеет Северо-Крымский канал (рис. 7).

Рис. 7. Северо-Крымский канал. Фото автора

Днепровская вода пришла в Крым 17 октября 1963 г. В 1975 г. Завершено строительство первой очереди канал. Воду Днепра получил город-герой Керчь. Канал – самое крупное сооружение такого рода в Европе. Для улучшения водообеспечения населения, прежде всего городов Феодосии и Керчи, около них у с. Фронтового созданы крупные водохранилища, которые наполняются водами канала весной и осенью. Летом воду подают на полив, а зимой ложе канала без воды: его ремонтируют.

1.4 Растительность

Растительные сообщества играют важную роль в ландшафтах. В процессе развития они одновременно приспосабливаются к изменению других компонентов природных комплексов и, наоборот, активно преобразуют и стабилизируют их для себя (препятствуя, например, развитию эрозии почв). Этим сообщества наиболее полно отражают тенденцию развития ландшафтов под воздействием как естественных процессов, так и человеческой деятельности. Следовательно, растительные сообщества, развиваясь под влиянием других ландшафтных компонентов, выступают одновременно фактором охраны ресурсов, среды и воспроизводства самих ландшафтов.

В Крыму ботаники насчитывают 2602 вида дикорастущих, а вместе с культивируемыми – свыше 3600 видов растений – папоротникообразных, голосеменных и покрытосеменных [9].

В пределах Керченского полуострова известно около 1200 видов растений, относящихся к 80 семействам и 433 родам [10]. По существу, здесь присутствует один – степной тип растительности. Значительная часть территории Керченского полуострова в настоящее время распахана под зерновые и технические культуры, а также виноградники. Площади, оставшиеся нераспаханными, интенсивно используются в качестве пастбищных угодий.

Керченский полуостров характеризуется сочетанием самых различных вариантов степей (пустынных, петрофитных, типичных, луговых) и галофитных лугов. Это довольно пестрый по составу растительности район в свою очередь расчленяется на подрайоны: а) юго-западный, особенностью которого является сочетание галофитных лугов и пустынных степей; б) восточный, почти полностью представленный луговыми степями; в) северный, где преобладают ковыльно-типчаковые степи, хотя здесь имеют место петрофитные и псаммофитные степи, и галофитные луга (рис. 8).

Настоящие (типичные) степи характеризуются полным преобладанием в травостое многолетних ксерофильных растений (т.е. растений засушливых местообитаний), преимущественно злаков, из которых наиболее распространенными


29-04-2015, 00:44