WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 |

На правах рукописи

Ли Яомин ОПУСТЫНИВАНИЕ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ БИОРЕСУРСНОГО ПОТЕНЦИАЛА СУБАРИДНЫХ И АРИДНЫХ ЛАНДШАФТОВ (На примере Северо-Западного Прикаспия и пустынь Центральной Азии) Специальность 25.00.36. – Геоэкология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук

Санкт-Петербург 2009

Работа выполнена на кафедре прикладной экологии Российского государственного гидрометеорологического университета и кафедре биогеографии и охраны природы Санкт-Петербургского государственного университета

Научный консультант: Доктор географических наук, профессор Петров Кирилл Михайлович

Официальные оппоненты: Доктор географических наук, профессор Шилин Михаил Борисович Доктор биологических наук Мирошниченко Юрий Михайлович

Ведущая организация:

Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена

Защита состоится « » 2010 г. в часов на заседании диссертационного совета Д212.197.03 в Российском государственном гидрометеорологическом университете по адресу: 195196, г. Санкт-Петербург, пр. Металлистов, дом 3, ауд. 406-б

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного гидрометеорологического университета

Автореферат разослан «_ » декабря 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Профессор, доктор технических наук П.П. Бескид 2

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Опустынивание относится к числу глобальных экологических проблем человечества. В России особенно неблагополучная обстановка сложилась в Нижнем Поволжье и в Северо-Западном Прикаспии, а в Китае, где расположены крупнейшие пустыни Центральной Азии, 80% площади опустыненных земель приходится на западную часть страны (провинции Синьцзян, Ганьсу, Нинся и Внутренняя Монголия). Разработка концепции естественного восстановления биоресурсного потенциала опустыненных земель, опирающаяся на способность растительности к самовосстановлению (демутации), весьма актуальна для аридных ландшафтов Евразии.

Объект работы – субаридные и аридные ландшафты Евразии, биоресурсный потенциал которых нарушен в результате опустынивания.

Предмет работы – процессы опустынивания и сукцессии растительности, ведущие к восстановлению биоресурсного потенциала ландшафтов.

Цель и задачи работы – разработка концепции естественного восстановления биоресурсного потенциала опустыненных земель на примере ландшафтов Северо-Западного Прикаспия (Россия), пустынь Каракумы (Туркменистан) и Алашань (КНР).

Для достижения цели были поставлены задачи:

– раскрыть роль геоэкологических исследований в борьбе с последствиями опустынивания;

– уточнить распределения фитоклиматических условий в СевероЗападном Прикаспии и выявить зональные типы растительных сообществ;

– определить закономерности пространственно-временных смен растительного покрова Северо-западного Прикаспия за полувековой период;

– обосновать концепцию естественного восстановления биоресурсного потенциала опустыненных земель Северо-Западного Прикаспия;

– определить фитомелиоративные типы песчаных пустынь Каракумы и Алашань; выявить в местной флоре растенияпескоукрепители для борьбы с подвижными песками.

Исходные материалы и методы исследования. В 2006 г. при поддержке «Gansu Desert control Research Institute» выполнены геоботанические исследования на ключевых участках в полупустынной зоне Алашань (провинции Ганьсу и Внутренняя Монголия); на Пустынной станции Китайской Академии наук (провинция Нинся) выполнены краткие ландшафтные описания с участием в работах по фитомелиорации песков. Характеристика фитомелиоративных условий пустыни Каракумы выполнена по архивным материалам и литературным источникам. В 2007 и 2008 г.

осуществлялись полевые работы в Северо-Западном Прикаспии, в ходе которых были сделаны геоботанические описания на профилях.

Для сравнительного анализа почвенного и растительного покровов Северо-Западного Прикаспия в разные годы использованы аэрокосмические снимки, архивные материалы (архив ВНИИКАМ, летопись заповедника ''Черные земли'') и литературные источники.

Процессы восстановления коренной степной растительности прослежены автором в 2007 г. на экспериментальных участках в Биосферном заповеднике «Черные Земли». Для сравнения локальных флор Сарпинской низменности и Черных земель использован коэффициент Жаккара (Уланова, 1995). Создание фитоклиматических карт осуществлялось на базе «Агроатласа России и ближнего зарубежья» (http://www.agroatlas.ru) с помощью программного обеспечения MapInfo и Idrisi для анализа и дешифрирования.

Личный вклад автора. Автором проведены полевые исследования, осуществлены обработка и анализ собранных данных, обобщены сведения из литературных источников, получены основные научные результаты, сформулированы выводы и рекомендации к практической работе.

Защищаемые положения:

– Комплексный анализ эколого-географических условий для прогнозирования естественного восстановления биоресурсного потенциала ландшафтов Северо-западного Прикаспия и пустынь Центральной Азии;

– Концепция фитомелиорации как естественного процесса восстановления биоресурсного потенциала опустыненных земель;

– Методы закрепления подвижных песков в исследованных ландшафтах, учитывающие основные факторы опустынивания и особенности пустынь;

Научная новизна работы.

1. В ландшафтах Северо-западного Прикаспия выявлены динамика растительного покрова за полувековой период и условия демутации растительности на опустыненных землях.

2. Создан фитоклиматический атлас, включающий серии карт атмосферных осадков, температуры, солнечной радиации и гидротермического коэффициента.

3. Обоснована концепция фитомелиорации, основанная на естественном восстановлении биоресурсного потенциала опустыненных земель.

4. Для пустынь Каракумы и Алашань определены фитомелиоративные типы песков и отобраны растенияпескоукрепители.

Теоретическая и практическая ценность работы. Материалы региональных эколого-географических характеристик, выявленные закономерности динамики растительного покрова, экологобиологические характеристика фитомелиорантов являются естественнонаучной основой для разработки приемов фитомелиорации, направленных на восстановление биоресурсного потенциала опустыненных земель; фитоклиматический атлас и разработанные методы закрепления подвижных песков могут использоваться в работе приведения фитомелиорации.

Апробация результатов исследования. Основные положения работы докладывались на итоговой сессии Ученого совета РГГМУ по результатам научных работ 2007-2008 гг.; на заседании отделения биогеографии Русского географического общества в СанктПетербурге (2007, 2009); на юбилейной научно-практической конференция факультета географии и геоэкологии СПб ГУ «Географическое образование и наука в России: история и современное состояние» (2008); на Международной научнопрактической конференции «Защитное лесоразведение, мелиорация земель и проблемы земледелия в Российской Федерации» (Волгоград, 2008), на Международной научно-практической конференции «Современная экология – наука XXI века» (Рязань, 2008), на международной научной конференции «Экологические и гидрометеорологические проблемы больших городов и промышленных зон» (Санкт-Петербург, 2009).

Публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 5 научных работ, из них одна статья в журнале из перечня ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованных источников, включающего 88 наименований. Всего в работе 165 страниц, графиков и рисунков, 5 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы; приведены цели и задачи исследования; показана научная новизна, практическая и теоретическая ценность работы; защищаемые положения и апробация результатов исследования.

В первой главе «Опустынивание как объект геоэкологических исследований» определяются основные критерии опустынивания, характеризуются проблемы землепользования в Северо-Западном Прикаспии и в пути реализации планов масштабного освоения пустынь Западного Китая.

Устойчивость аридных биомов основана на исторически выработанном комплексе адаптаций организмов к среде и друг другу, сохраняющих биологический потенциал экосистем в условиях сухого и жаркого климата. Однако хрупкие аридные экосистемы не могут противостоять современному интенсивному антропогенному воздействию. Первоочередная задача геоэкологических исследований – разработка мероприятий, направленных на восстановление естественного потенциала земель, утраченного в результате природных и (или) антропогенных факторов.

Уязвимость ландшафтов к антропогенному воздействию возрастает по мере того, как климат становится более сухим и жарким. Среди таких регионов в России высшими баллами деградации характеризуются ландшафты Прикаспийской низменности. Обширную территорию, охваченную опустыниванием, представляют ландшафты Средней и Центральной Азии (рис. 1).

Рис. 1. Субаридные, аридные и экстрааридные ландшафты, устойчивость которых к антропогенному воздействию уменьшается по мере уменьшения количества атмосферных осадков (по Kharin et all, 1999).

Основные критерии опустынивания определены на международной конференции в Найроби в 1990 г. К их числу относятся: деградация растительного покрова, водная и ветровая эрозия, деградация и засоление почв.

История землепользования в Северо-Западном Прикаспии в послевоенные годы отражает этапы, когда растительный покров был мало нарушен (40-е – 50-е годы), когда опустынивание происходило катастрофически быстрыми темпами (с 60-х по конец 90 годов), когда естественные ландшафты стали восстанавливаться – начало XXI в.

В Китае решается проблема освоения огромных Западных территорий страны, занятых пустынями и горами. В КНР 2,62 млн.

км2 земель подверглись опустыниванию, площадь деградированных земель ежегодно увеличивается более чем на 2400 км2. На душу населения приходится 0,12 га обрабатываемых земель, что приблизительно на 40% меньше, чем в среднем в мире.

В 1999 г. правительство Китая приступило к разработке стратегического плана «Масштабного освоения Западного Китая».

Реализация этого плана имеет большое значение для устойчивого развития народного хозяйства и сохранения общегосударственной стабильности. Однако, негативный опыт преобразования природы в СССР показывает, что эта задача должна решаться не с помощью мощной мелиоративной техники, а за счет вывода земель из хозяйственного оборота и использования различных методов фитомелиорации.

Во второй главе «Эколого-географические условия СевероЗападного Прикаспия» анализируется история формирования ландшафтов, даются современные черты климата, почв и растительности, приведена схема физико-географическое районирования. Разработка теории и практики восстановления биоресурсного потенциала опустошенных земель решается применительно к эколого-географическим условиям субаридных ландшафтов Северо-Западного Прикаспия.

Рис. 2. Обзорная карта Северо-Западного Прикаспия Северо-Западный Прикаспий (рис. 2) – первичная морская равнина. По мере отступания моря вблизи его границ формировались огромные веерные дельты Волги и ее рукавов. На песчаных отложениях с деградированным растительным покровом главную рельефообразующую роль играет дефляция, формирующая крупные массивы подвижных песков.

Территория моих исследований, согласно схеме районирования В.А. Николаева (2007), охватывала на севере два района Сарпинской провинции, на юге – один район Черноземельской провинции.

Различия эколого-географических условий Сарпинской и Черноземельской провинций представлены в таблице.

Сарпинская провинция Черноземельская провинция Сформирована на месте Сформирована на месте среднехвалынской плоской морской верхнехвалынской пологоволнистой равнины и пологоволнистой песчаной морской равнины и бугристой песчаной флювиальной равнины. флювиальной равнины.

Характерны засоленность грунтов, Песчаные грунты промыты многочисленные микрозападины, атмосферными осадками и создающие комплексность почвенно- относительно слабо засолены.

растительного покрова. Комплексность почвенно-растительного покрова не выражена.

По особенностям флоры выделяется По особенностям флоры выделяется особый Сарпинский флористический особый Черноземельский район. флористический район.

В благоприятные годы выпадает до В благоприятные годы выпадает до 400 мм осадков. 300 мм осадков.

В современном растительном В современном растительном покрове свыше 70 % составляют покрове около 90 % составляют сообщества, в которых в разных сообщества, в которых в разных соотношениях доминируют дерновинные соотношениях доминируют дерновинные злаки и белая полынь на злаки и белая полынь на бурых почвах.

светлокаштановых и бурых (в южной Местами выражены признаки сильной окраине провинции) почвах; а также пасторальной дигрессии, уничтожение чернополынные с однолетниками и растительного покрова, формирование камфоросмой сообщества (22,7%) на массивов барханных песков. Демутация солонцах. Признаки пасторальной направлена на восстановление дигрессии выражены умеренно. зональной сухостепной растительности.

Демутация направлена на восстановление зональной сухостепной растительности.

Основные черты климата в исследованных районах– континентальность и сухость. Засушливые годы чередуются с относительно влажными. Засушливый период становится продолжительней в направлении с севера на юг и с запада на восток.

В соответствии с климатическими условиями, особенностями почвообразующих пород и рельефа в верхнехвалынское время и в начале голоцена сформировался зональный тип почвеннорастительного покрова. Он был представлен светлокаштановыми и бурыми в разной степени засоленности почвами. На плакорах доминировали разнотравно-типчаково-ковыльные, типчаковоковыльные, белополынно-типчаково-ковыльные сообщества. Под влиянием интенсивного выпаса зональные типы сообществ вытеснялись пасторальными сериями. В ландшафтах закрепленных песков зональный тип почв и растительных сообществ сохраняется.

Pages:     || 2 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»