Индикаторы опустынивания
Основным, базовым индикатором опустынивания мог быть показатель снижения запасов (прироста) биомассы, т. е. индикатор конечного результата. (Деградация и охрана почв, 2002.) Но он один не отражает все разнообразие причин и особенностей процессов, а они важны для принятия решений.
Поэтому выделяют три группы индикаторов, из которых важнейшим являются почвенные.Система индикаторов опустынивания предложена в 1978 году, в дальнейшем она была положена в основу международных схем индикации и мониторинга опустынивания. Индикаторами опустынивания служат наиболее информативные количественные и качественные показатели состояния природной среды, определение которых возможно провести доступными методами и может быть воспроизведено, а результаты могут быть контролируемы.
В этой схеме выделяют три группы индикаторов опустынивания: почвенно-геохимические и гидрологические- (физические), биологические и социальные. Физические индикаторы опустынивания (почвенно-геохимические и гидрологические): 1) количество пыльных и песчаных бурь и других неблагоприятных климатических процессов; 2) изменение дебита, глубины залегания и качества грунтовых вод; 3) степень и формы развития процессов эрозии и дефляции; 4) изменение стока паводковых вод и объема твердого стока; 5) изменение мощности почвы в корнеобитаемом слое и содержание в ней гумуса; 6) степень засоления и осолонцевания почвы; 7) образование различного рода корковых и панцирных покровов почв.
Биологические индикаторы опустынивания. Растительность: 1) соотношение климаксных и внедрившихся растительных видов; 2) соотношение ксерофильных и мезофильных видов; 3) степень проективного покрытия растениями поверхности почвы — густота растительного покрова; 4) биологическая продуктивность и урожай кормов. Животные: 1) основные виды; 2) поголовье домашнего скота; 3) численность животных; 4) структура популяций; 5) особенности размножения; 6) вторичная продукция.
Социальные индикаторы опустынивания: 1) системы землепользования (поливное земледелие, богарное земледелие, скотоводство, заготовка и вывоз сырья, туризм и т. д.); 2) структура расселения; 3) биологические параметры населения; 4) параметры социальных процессов.
При мониторинге опустынивания часто пользуются такими понятиями, как характер, скорость (темпы), степень и глубина опустынивания. Термин «характер опустынивания» применяют для указания на ведущие причины опустынивания и вызываемые ими процессы опустынивания, что является основой для выделения типов опустынивания. Под степенью опустынивания подразумевают степень приближенности условий меняющейся природной среды к пустынным условиям. Термин «глубина опустынивания» отображает соотношение обратимых и необратимых изменений природной среды в результате опустынивания. Термином «скорость (темпы) опустынивания» обозначают изменение во времени различных индикаторов опустынивания.
При мониторинге опустынивания по предложенным индикаторам необходимо учитывать, что ни один из параметров, взятых в отдельности, не является специфическим, хотя и может сопровождать его в разных конкретных ситуациях и сочетаниях. Например, снижение биологической продуктивности, если оно сопряжено не с аридизацией суши, а является следствием временных засух, не может рассматриваться в качестве диагностического индикатора опустынивания. Необходим комплексный подход в использовании предложенных индикаторов.
Точно так же нет оснований ставить диагноз об опустынивании и на орошаемых почвах, даже если при этом идет деградация за счет засоления, осолонцевания и т. д. Опустынивание этих земель может произойти лишь после забрасывания или исключения их из орошаемого земледелия. Однако эти процессы могут стать причиной опустынивания в будущем и должны рассматриваться при мониторинге в связи с оценкой риска или потенциальной возможности опустынивания.
Подходы к количественному или качественному определению индикаторов, которые могут использоваться при мониторинге опустынивания, весьма разнообразны.
Общая направленность этих подходов — взаимно увязать разнокачественные параметры, используемые при мониторинге опустынивания, таким образом, чтобы они давали возможность выяснить тенденции развития конкретного ландшафта. При этом различные параметры группируются в таблицы, служащие для оценки таких сторон опустынивания, как характер, степень, глубина, скорость, характеристики потенциальной опасности этого явления. В таблице 11.1 приведен пример таких построений по параметрам засоления почв.Сходные таблицы для оценки современного состояния, темпов и вероятной опасности опустынивания разработаны по параметрам водной и ветровой эрозии, водного режима почв, по растительным индикаторам. Информационная база почвенно-экологического мониторинга опустынивания должна включать не только параметры, оценивающие состояние почв в процессе опустынивания, но и те почвенные параметры, которые позволяют контролировать риск и устойчивость почв и экосистем к опустыниванию.
Опасность опустынивания определяется в первую очередь общей засушливостью или аридностью климата территории. Устойчивость экосистем к опустыниванию связана с комплексом исходных условий опустынивания. Скорость и степень воздействия опустынивания на экосистемы засушливых территорий определяется балансом существующей на данный момент времени опасности и устойчивости к опустыниванию. В общем виде можно констатировать, что если суммарное воздействие действующих факторов и агентов опустынивания превышает устойчивость ландшафта, то наступает опустынивание, скорость и степень которого зависят от величины этого превышения.
Итак, для мониторинга ландшафтов, подверженных опустыниванию, необходима организация систематических наблюдений за всеми компонентами ландшафта. Детальные результаты могут быть получены при углубленных исследованиях отдельных составляющих опустынивания (климатической, почвенной, биологической, гидрологической, геоморфологической) и их совместном использовании.
По результатам мониторинга опустынивания, по данным дистанционного зондирования составлена карта опустынивания Российской Федерации в масштабе 1:2 500 000.
На карте отражено, что на территории РФ наиболее распространены следующие антропогенные причины опустынивания: 1) подъем уровня грунтовых вод вследствие а) строительства водохозяйственных сооружений, б) длительного орошения земель; 2) орошение минерализованными водами; 3) геохимическая миграция солей к периферии орошаемых массивов; снижение геохимической отточности территории в результате заиливания русел; 4) иссушение поверхности, вызванное а) опусканием уровня грунтовых вод в результате искусственного зарегулирования стока рек или строительства дренажных систем, б) пастбищной дигрессией; 5) пастбищная дигрессия на почвах а) легкого иТаблица 11.1
Оценка опустынивания по параметрам засоления (Рафиков, 1988; Харин, 1983)
Аспект | Критерий | Класс опустынивания | |||
Слабое | Умеренное | Сильное | Очень сильное | ||
Современное состояние | Плотный остаток, % | 0,21-0,40 | 0,41-0,60 | 0,61-1,0 | >1,00 |
Хлор, % | 0,001-0,03 | 0,03-0,10 | 0,1-0,23 | >0,23 | |
Натрий, % | 0,023 - 0,04 | 0,04 - 0,092 | 0,092 - 0,184 | >0,184 | |
Сумма токсичных солей, % | 0,28-0,40 | 0,40-0,69 | 0,40-0,69 | >0,69 | |
Расположение солевого горизонта в профиле, см | Ниже 80 | 30-80 | 0-30 | Весь профиль | |
Химизм засоления | C1-SO4, SO4 | SO4-C1, C1-SO4 | SO4-C1, С1 | С1 | |
Вероятная опасность опустынива ния | Дренированность грунтов зоны аэрации | Средняя | Слабая | Низкая | Очень низкая |
Среднегодовая глубина грунтовых вод, см | 500-300 | 300-100 | 100-50 | 30 | |
Темпы опустынивания | Увеличение площади опустынивания, % в год | 5 | |||
Сезонное накопление солей в слое 0 — 60 см, % | 0,11-0,20 | 0,21-0,30 | 0,31-0,60 | >0,60 |
б) тяжелого гранулометрического состава (при повышенном гидроморфизме); 6) распашка почв а) легкого гранулометрического состава, б) тяжелого гранулометрического состава (при повышенном гидроморфизме); 7) распашка солонцов и засоленных почв; 8) применение тяжелой техники на пахотных землях; 9) транспортные сбои в районах с густой сетью грунтовых дорог; 10) степные пожары; 11) сведение лесов; 12) техно- и урбогенные нарушения почвенного и растительного покрова.
Выявлены ведущие процессы опустынивания и отражены на карте опустынивания РФ: 1) водная эрозия, 2) формирование незакрепленных и развеваемых проверхностей, 3) засоление, 4) осолонцевание почв, 5) уплотнение почв, 6) подтопление, 7) снижение продуктивности естственной растительности (Деградация и охрана почв, 2002).
11.2.