Введение к работе
Актуальность теми. Изучение озер в настоящее время приобретает се большее значение в связи с необходимостью научно обоснованного іационального использования. В условиях Северного Казахстана изуче-гае водоемов, многие из которых содержат пресную воду, особенно іенную в зоне неравномерного стока и недостаточного увлажнения, име-;т особо важное значение.
Существование пространственной дифференциации географической эболочки позволяет разделить ее на отдельные части - геосистемы. Геосистема "озеро-водосбор" характеризуется не только наличием связей между образующими ее элементами, но и неразрывным единством с окружающей средой, во взаимодействии с которой она проявляет свою целостность.
В настоящее время сложилось два направления в исследовании водоемов на основе связи водосбора с озером: первое - выявление основных лимнологических процессов, которые являются определяющими сущ- ' ность природы водоема, второе - выявление характера взаимоотношения тех компонентов природной среды, которые в данных ландшафтных условиях определяют лимнологический комплекс озера.
Первое направление реализуется в лимнологии при изучении круговорота органического вещества в пределах озерных систем, второе -через исследование количественных и качественных параметров стока, являющийся основным элементом, осуществляющим функционирование системы "озеро-водосбор". Нами, вслед за представлениями С.В.Калесника, С.Д.Муравейского, выбран интеграционный подход к изучению озерной геосистемы как целостного территориально-аквального комплекса. Этот подход предусматривает выявление общих закономерностей формирования структуры и функционирования и дает возмояшость научного предвидения природных тенденций их дальнейшего развития.
Цель исследования. Основная цель исследования состоит в изучении структуры и функционирования озерных геосистем Кскчетавской возвышенности, создание методики оценки функционирования их на основе выявления закономерностей редукции вещества и энергии.
Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:
- охарактеризовать природные условия формирования структури озерных геосистем;
выявить основные природные факторы, влияющие на функциониро' вание систем;
охарактеризовать морфогенетические и морфометрические показатели функционирования озерных систем;
разработать векторную модель территориального взаимодействи в системе "озеро-водосбор";
провести ландшафтную интрепретацию модельных построений и данных для объективной оценки предложенной методики моделирования.
Материалы и методы исследования. В работе были использованы данные справочников и атласов Кокчетавской, Целиноградской и Север Казахстанской областей, материалы филиалов Гипрозема КазССР г.Кок-четава и г.Целинограда, БИНа г.Ленинграда, а также результаты поле вых исследований, проводимых автором в пределах Северного Казахста на в 1969, 1973, 1975, 1980, 1985 годах. В оонову построения "порт ретных" моделей поля потенциальных сил были положены сведения о влиянии различных компонентов ландшафта на формирование стока, накопленные в физической географии, гидрологии, гидрохимии и почвове дении, а также следующие картографические материалы:
топографические карты масштабов 1:25000 - 1:500000;
почвенные схемы землепользования Кокчетавской области масшт ба 1:25000;
- геологические карты из фондов КГУ КазССР масштаба 1:100000.
Объединяющим началом исследований функционирования системы
"озеро-водосбор" может служить моделирование территориального взаи модействия природных компонентов в системе. Модель выступает как инструмент синтеза, как скелет программы исследования. Термин "мол лирование" включает понятия: процесс создания модели,действия с мс лями, исследование объектов с помощью модели.
Исследование структуры и функционирования озерных систем как природных целостных образований проводится на основе создания моде ли поля потенциальных сил, определяющих концентрацию, направление и трансформацию потока вещества и энергии в их пределах. Предлагае мая модель объединяет поток вещества и сам рельеф в единую систем} структура которой задается морфологией рельефа. В ней вэаимосвяза? скалярное поле высот и векторное поле потенциальных сил. Эта взаш. связь показана на графической модели и интерпретирована в ландшафт ном отношении. При исследовании с помощью модели выделяются активные и пассивные части водосбора в отношении переноса вещества /стс
_ 5 -
в пределах бассейна при вводе экстремальных природных данных /атмосферных осадков/, устанавливается редукция в озерных системах территории. В работе также используется покомпонентный анализ природных условий изучаемого региона для выявления основных факторов, образующих структуру и основу функционирования систем, методы математической статистики.
Научная новизна. Актуальность темы настоящей диссертационной работы характеризуется недостаточной изученностью вопросов методологии исследования геосистем "озеро-водосбор" и в частности - вопроса трансформации вещества и энергии в их пределах. В работе впервые:
дано представление на основе геосистемного подхода о структуре озерного территориально-аквального комплекса и его функционирования;
определены для условий Кокчетавской возвышенности главные компоненты, влияющие на функционирование территориально-аквальных систем;
определены характерные особенности природных условий Кокчетавской возвышенности формирования структуры озерных геосистем и на этой основе рассчитано поступление и трансформация атмосферных осадков
при образовании стока;
- разработана методика построения "портретных" моделей поля по
тенциальных сил для геосистем данного типа;
- проведен сопряженный анализ ландшафтных и модельных исследо
ваний на основе сопоставления полей потенциальных сил и ареалов
почв.
Практическая значимость и реализация результатов исследования. Результаты исследования могут быть использованы для решения следующих практических задач:
определение объемов переноса вещества и энергии при различных условиях состояния природных факторов;
регулирование процессов землепользования в пределах сзерных водосборов;
выявление закономерностей развития антропогенных процессов в системе "озеро-водосбор";
составление- прогаозез раззития озерных геосистем пгд :і.і/.ян.'-ем природных и антропогенных факторез.