Введение к работе
Актуальность исследований. Горные территории, в том числе межгорные степные котловины, являются хрупкими экосистемами, особенно чувствительными к антропогенным воздействиям. Увеличение нагрузки на окружающую среду, вызванное хозяйственной деятельностью, выдвигает на первый план создание научных основ экологического контроля состояния почв. Чрезмерная антропогенная нагрузка к настоящему времени привела к изменению почвенно-растительного покрова, представляя собой серьезную угрозу для местных экосистем; существует необходимость учета нагрузки на почвенный покров и уровня его плодородия с учетом всего разнообразия экологических условий функционирования почв. Ранее эколого-географическая оценка была проведена лишь для отдельных локальных территорий, зачастую без использования новых методов исследования. Применение ГИС-технологий позволяет создавать тематические карты и цифровые модели рельефа для научно-практических целей, что дает возможность более детально представить особенности строения почвенного покрова изучаемых территорий, диагностировать изменения его состояния в результате антропогенных воздействий и использовать как основу для мониторинга состояния ландшафтов. В связи с тем, что межгорные степные котловины Горного Алтая являются наиболее ценными территориями с точки зрения сельскохозяйственного использования, эколого-географическая оценка их почвенного покрова с позиции единых подходов и географического разнообразия является актуальной и имеет научно-практическую значимость.
Цель работы - провести эколого-географическую оценку почвенного покрова межгорных степных котловин Горного Алтая для обеспечения основы рационального природопользования и мониторинга состояния земель.
Задачи исследования:
-
Дать характеристику факторов почвообразования: геолого-геоморфологического строения, гидрографии, почвообразующих пород, климата и растительности и показать их влияние на свойства почв и пространственную дифференциацию почвенного покрова межгорных степных котловин в системе вертикальной поясности.
-
Создать среднемасштабные почвенные карты ключевых участков Уймонской, Курайской и Чуйской котловин с использованием ГИС-технологий и данных дистанционного зондирования.
-
Изучить морфологические и физико-химические свойства почв и провести сравнительно-географический анализ почвенного покрова межгорных степных котловин с учетом нарастания аридности.
-
Создать цифровые модели рельефа межгорных степных котловин на основе данных радарной топографической съемки для отражения взаимосвязи геоморфологических особенностей строения и почвенного покрова.
-
На основе полученных материалов провести комплексную оценку почвенного
покрова межгорных степных котловин Горного Алтая с использованием коэффициента котловинности, гидротермического коэффициента, индекса аридности и почвенно-экологического индекса с целью создания подробной основы для хозяйственного использования и мониторинга земель. Защищаемые положения:
-
Контрастность эколого-географических условий почвообразования в межгорных степных котловинах Горного Алтая определяется особенностями их строения и процессами тепло- и влагообмена, обусловливающими в своем сочетании аридность территории, степень проявления которой повышается в ряду исследованных котловин Уймонская —> Курайская —> Чуйская.
-
Применение почвенно-экологического индекса как интегральной характеристики состояния почвенного плодородия позволяет ранжировать почвы и почвенный покров межгорных степных котловин Горного Алтая с целью определения пригодности территорий для сельскохозяйственного использования.
Научная новизна. Впервые на основе ГИС-технологий созданы среднемасштаб-ные почвенные карты исследуемых территорий, позволившие провести детальное сравнение комплексности почвенного покрова и использовать их как основу для сельскохозяйственной оценки земель. Раскрыто влияние котловинного эффекта на дифференциацию почвенного покрова межгорных степных котловин Горного Алтая. Впервые проведена эколого-географическая оценка почв и почвенного покрова межгорных степных котловин с учетом их положения в системе высотной поясности, структурно-геоморфологического строения, биоклиматических условий и свойств почв.
Практическая значимость работы состоит в возможности использования полученных данных для углубления сравнительно-географической оценки почвенного покрова горных областей. Результаты исследований могут быть применены для создания основы рационального использования, мониторинга состояния земель и эколого-географической экспертизы межгорных степных котловин Горного Алтая.
Апробация работы. Основные положения работы были представлены на Ковалевских молодежных чтениях «Почвы Сибири - прошлое, настоящее, будущее» (Новосибирск, 2011), Всероссийской конференции с международным участием «Современные проблемы генезиса, географии и картографирования почв» (Томск, 2011), Всероссийской научной конференции Докучаевские молодежные чтения «Почва как природная биогеомембрана» (Санкт-Петербург, 2012), Международной научной молодежной школе по палеопочвоведению «Палеопочвы - хранители информации о природной среде прошлого» (Новосибирск, Алтайский край, 2012).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, в том числе 3 статьи в рецензируемых журналах, включенных в «Перечень...» ВАК РФ.
Структура работы. Работа состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы и приложения. Объем работы составляет 157 страниц, включая 25 рисунков и 29 таблиц. Список литературы включает 216 источников, в том числе 7 иностранных.
Личный вклад: автором проведены полевые и лабораторные исследования, интерпретированы полученные результаты, обоснованы выводы, обобщены и опубликованы материалы исследований.
Благодарности. Автор выражает глубокую признательность и искреннюю благодарность научному руководителю, кандидату биологических наук, доценту Людмиле Юрьевне Дитц, сотрудникам лаборатории почвенно-физических процессов ИПА СО РАН за консультации и постоянную помощь при проведении полевых и лабораторных исследований почв.
