Антропогенная трансформация природных ландшафтов в зоне техногенеза нефтедобывающей промышленности Среднего Приобья

приведшие к изменениям в результате деятельности нефтедобывающей промышленности. Руководствуясь общепринятыми методами, при изучении трансформации ландшафтов, определяли следующие компоненты ландшафтов: растительность – видовое разнообразие, фитомасса [16]. Почва и техногенные поверхностные образования (ТПО) [8] техногенных объектов – органическое вещество (для минеральных почв по методу Тюрина, для органических почв методом мокрого озоления, влажность [4], гранулометрический состав (по методу Рутковского [6]; геоморфологические морфо-, мезо-, микроструктуры (методом глазомерной съёмки); особенности внутреннего и поверхностного стока (уровни учитывались в межень).

Исследуемые компоненты ландшафтов в первую очередь реагируют на техногенное воздействие, а также отвечают обратной реакцией на восстановление ландшафта в исходное состояние. Инвентаризация антропогенной трансформации ландшафтов проводилась геоинформационным методом дешифрирования космоснимка Landsat. Основные ключевые участки определялись геоин-формационным методом, путем совмещения слоев основных ландшафтных единиц: область, провинция, подпровинция и границ лицензионных участков. Ключевые участки показаны на карте-схеме (рис. 1).

Техногенные воздействия нефтедобывающей промышленности приводят к трансформации естественных ландшафтов, что в свою очередь приводит к природным и техногенным опасностям. Процессы трансформации возникающих опасностей и способности ландшафта принимать естественное состояние после техногенных воздействий отличаются в зависимости от природных условий, несмотря на однотипность создания техногенных сооружения для инженерных нефтедобывающих объектов. Кусты скважин неравномерной сеткой покрывают всю разрабатываемую площадь месторождений и связаны между собой и пунктами сбора нефти внутренними и внешними нефтесборными сетями и дорогами. Техногенные объекты в виде кустовой площадки имеют прямоугольную форму с размером порядка 1-2,25 га, устраиваются на расчищенную поверхность леса или болота путём отсыпки песчаного основания мощностью от 1 до 4 м (в зависимости от ландшафта) с обваловкой по всему периметру высотой от 0,5 до 3 м (внутри площадки). В связи с высокой заболоченностью территории техногенные объекты обычно устроены на лежневке или используется строительство объектов на свайных фундаментах с отсыпкой мелкозернистым песком поверх. На участках с наибольшей интенсивностью движения создаются разветвленные сети дорог с твердым покрытием поверх песчаной основы. Ширина проезжей части бетонных и асфальтовых дорог составляет 6-8 м, а с подсыпкой дорожного полотна 12-14 м. Вдоль постоянных автодорог, как правило, проложены трассы нефте - и газопроводов, ЛЭП, а также густая сеть временных дорог, образованных транспортом. Песок для дорог, кустовых отсыпок и других строящихся объектов поступает из карьеров, которые, как правило, располагаются в пределах поймы крупных рек. Песок добывается гидромеханизированным способом, который намывается в бурты по периферии карьеров [9].

Рис. 1. Карта - схема ключевых участков

Условные обозначения на рис. 1:

Й^^ИНИл 9ЙЩ	Среднеобская провинция
	Ваховско-Аганская подпровинция
$®<	Аганская провинция
	Ваховская провинция
8В@	Юганско-Ларъёганская провинция
ivtig;	Ляминско-Аганская провинция Верхнетазовская провинция
	Вахская провинция Аганско-Пуровская подпровинция
	Верхневахская провинция

Рис. 1. Карта - схема ключевых участков

Результаты исследования и их обсуждение. В ходе инвентаризации антропогенной трансформации природных ландшафтов в пределах ландшафтных провинций и подпровинций было выполнено дешифрирование космоснимка, по результатам которого выявлено соотношение антропогенных и природных ландшафтов (рис. 2).

Рис. 2. Соотношение площади естественных и техногенных ландшафтов

Повышенный гидроморфизм, связанный с равнинностью, преобладанием выпавших осадков над испарением, исследуемой территории Нижневартовского региона, объясняет высокий процент земель, занятых болотными угодьями 45,8%, площадь которых равна 64449 км2, здесь же болотные ландшафты подвержены наибольшей трансформации в связи с ведущейся интенсивной нефтедобычей, 42% территории болотных ландшафтов заняты лицензионными участками. Лесные ландшафты занимают значительную часть земель с площадью 55851 км2 и составляет 41,6 % от всей исследуемой территории, однако они наименее трансформированы нефтедобычей и занимают 14% территории. Наименьшую площадь территории Нижневартовского региона занимают пойменные ландшафты, площадь их составляет 17026 км2, это 12,7 %; трансформация территории пойменного ландшафта составляет 19%.

Пионерное освоение лицензионными участками добычи нефти (Мегионский, в 1964 г.) началось со Среднеобской провинции, площадь освоения которой занимает 88% от общей территории провинции 9709 км2. Провинция представлена сегментным участком поймы р. Обь от устья протоки Светлой до Локосовской протоки и впадения р. Тромъёган до истока реки Аган; ширина поймы р. Обь составляет от 18 до 40 км, здесь сформирована лугово-болотно-лесная растительность (1 номер, рис. 1).

Высокая степень освоения лицензионными участками добычи нефти 94% занимает территория Ваховско-Аганской подпровинции, площадь подпровинции составляет в 4897 км2. Данная территория расположена на первой надпойменной террасе с переходом на II надпойменную террасу с абсолютными высотами 50-60 м. Тип местности представляют грядово-озерково-мочажинные болота на торфяных олиготрофных почвах под со-сново-багульниково-кассадрово-сфагновой растительностью. Здесь расположены такие крупные месторождения как Самотлорское, Ватинское (2 номер, рис. 1).

Аганская провинция соотносится с границей расположения урочища Аганского Увала, протянувшегося с юго-запада на северо-восток. Абсолютные отметки поверхности составляют 110-120 м, территория относится к аккумулятивноденудационной возвышенной равнине, где сформированы кедрово-еловые чернично-зеленомошные леса на криометаморфических почвах. Площадь Аганской провинции составляет 11590 км2, лицензионные участки на её территории занимают площадь 3102,6 км2, что составляет 26,8% от общей площади провинции (номер 3, рис. 1). Наиболее освоенным лицензионным участком по добыче нефти является Аганский.

Ляминско-Аганская ландшафтная провинция (Сургутское Полесье) представляет собой озерно-болотный тип местности, представленный сосново-кустарничково-сфагновой растительностью на торфяных олиготрофных почвах (номер 4, рис. 1). Провинция сформирована на второй надпойменной террасы и имеет низкую крутизну уклона 1-2°, в связи с этим долинная сеть р. Аган и его притоков не обеспечивает должного дренирования, что определяет высокую степень заболоченности до 90%. Общая площадь Ляминско-Аганской провинции составляет 56530 км2, на территории Нижневартовского региона данная провинция занимает 19420 км2, что составляет 34% от всей провинции, также значительную территорию от площади 19420 км2 занимают лицензионные участки, площадь которых составляет 11758 км2, что 60,5% от площади провинции в пределах Нижневартовского региона.

Процессы трансформации техногенных ландшафтов отражаются в коренном изменении лито-геоморфологической основы, изменяются условия средообитания, и соответственно, трансформируются компоненты растительности и почвы, результаты проведенных исследований основных природных характеристик ландшафтов приведены в табл. 1.

Видовое разнообразие растительности имеет различия между естественными ландшафтами, а также между естественными и техногенными ландшафтами. На техногенных объектах почвенный покров, представленный литостратами песчаными созданных в Среднеобской провинции (пойма р. Обь), восстанавливается растительность, представленная семействами видов: Salicaceae , Cyperaceae , Onagraceae , Equisetaceae и родами видов Artemisia , Rosa acicularis , Calamagrostis , она приближенна к видовому составу естественной растительности, которая представлена следующими семейством видов: Salicaceae и родами видов Poppulus tremulus , Calamagrostis , Poa palustris , Sanguisorba , Galium , Thalictrum , Spiraea , Pulsatilla , Ranunculus , Vicia cracca , Sonchus , Саrех , Leontodon . Благодаря хорошему накоплению фитомассы, восстанавливается органический горизонт с достаточно высоким содержанием органики (табл. 1).

Таблица 1. Природные характеристики естественных и техногенных ландшафтов

Положе-ние в рельефе, м	Уровень грунтовых вод, м	Фитомасса, гр/м 2	Тип почвы/ТПО	Количество Сорг, %	Влаж ность , %	Гранулометрические фракции
						песчаные	пылеватые	илистые
Среднеобская провинция (пойма р. Обь)
36	1,7	752	аллювиальная дерновая	7,64	26,4	40	50,94	9,06
38	1,9	818	литострат песчаный	0,73	0,3	90,5	9,5	0
Вахско-Аганская провинция (Самотлор)
56	3,5	370	торфяная олиготрофная	91,9	91,3	60	39,56	0,44
53	6	12	литострат песчаные	0,036	0,5	90,4	9,6	0
Аганская провинция (Аганский Увал)
82	6,7	76,8*	криометаморфическая	13,61	93,2	20	11,32	68,68
85	8	25*	токсилитострат  песча ный	2,68	1,1	19,5	80,5	0
Ляминско-Аганская провинция (Сургутское Полесье)
71	4,2	130,4	подзол	2,16	26,4	80	20	0
73	6	0	литострат песчаный	0,052	0,3	100	0	0

Примечание: * - фитомасса травяно-кустарничкового яруса, без учета древесного яруса

Естественная растительность Вахско-Аганской провинции представлена видами: Pinus sylvestris, Ledum palustre, Chamaedaphne, Vaccinium vitisidaea, Chamaedaphne, Oxycoccus, Hypnaceac. Техногенные объекты Вахско-Аганской провинции представлены литостратами песчаными, которые восстанавливаются до псаммозёмов (Классификация почв, 2004) на котором восстанавливаются следующие семейства видов растительности: Betulaceae, Salicaceae, роды видов растительности: Poppulus tremulus, Pinus sylvestris, Саrех, Ledum palustre с видимыми физиологическими изменениями листьев и побегов. В связи с погребением торфяной почвы намывным песком мощностью 1,5-3 м восстановление ландшафта до естественного состояния невозможно, что и подтверждается минимальным количеством содержания органического вещества и влажности в литострате песчаном. Естественная растительность Аганской провинции представлена семейством вида: Picea, а также в составе роды видов растительности: Pinus sibirica, Alnus glutinosa, Rosa acicularis, Ledum palustre, Hypnaceac. При техногенной трансформации на токсилитострате песчаном (обваловка кустовой площадки замазучена нефтью) восстанавливается следующая растительность; Pinus sylvestris, Salicaceae, Betulaceae, Саrех, Chamaedaphne, Equisetum, Eriophorum, Mniaceae. Хорошо восстанавливаются древесные виды растительности, достаточно высокий для литострата песчаного процент количества органического вещества объясняется нефтезагрязнением, которое способствует цементированию песчаных частиц, и увеличивает физическую способность удерживать воду, таким образом повышаются условия гидроморфности и заселяется гидроморфная растительность. На Лямин-ско-Аганской провинции (Сургутское Полесье) естественная растительность представлена родами видов: Pinus sylvestris, Vaccinium vitisidaea, Cladoniaceae, Vaccinium myrtillus, Ledum palustre. Посттехногенное восстановление растительности Betulaceae, Onagraceae, Pinus sylvestris, Саrех, происходит на литостратах песчаных, как видно из табл. 1, содержание влажности и количества органического вещества здесь незначительно. Восстановление происходит медленно.

Основные процессы трансформации ландшафтов зависят от положения в рельефе и уровня грунтовых вод, которые определяют, во-первых, видовое разнообразие растительности, во-вторых, активизируют природные опасности, что приводит к вторичному нарушению ландшафтов. Особенно эти процессы проявляются в болотных ландшафтах, где происходят процессы изменения гидрологического стока, что приводит к осушению и обводнению лесных зон; изменения криогенных процессов, что приводит к изменению глубины промерзания и протаивания, что, в свою очередь, приводит к нарушению техногенных объектов (аварийность трубопроводов, нарушение дорожного полотна). В лесных ландшафтах, где поверхность сложена песками, при нарушении верхнего органического горизонта усугубляются эоловые процессы. Процессы лесовосстановления замедляются. В пойменных ландшафтах опасность для техногенных объектов возникает в периоды высокого паводка. В это время существует опасность смыва замазученных земель и разрушение оснований техногенных объектов.

Опасность возникновения неблагоприятных событий и особенности трансформации ландшафта под влиянием техногенных воздействий нефтедобывающей промышленности зависит от функционирования и естественных условий ландшафта.

Выводы: проведенное исследование позволяет сделать вывод, о том, что самыми освоенными ландшафтами являются пойменные, они лучше всего поддаются восстановлению в естественное состояние ландшафтов; однако наибольшая площадь техногенеза развита на поверхности болотных ландшафтов, которые показывают полную трансформацию ландшафта под техногенными объектами, отражающуюся в 90% изменении органического вещества и слабо поддающемуся восстановлению, кроме этого, здесь возникают опасные природные процессы и неблагоприятные события, усугубляющие процессы трансформации болотных ландшафтов под влиянием техногенных воздействий нефтедобывающей промышленности.

Работа выполнена в рамках исполнения основной части государственного задания № 2014/801 Минобрнауки России.

• 7.

• 8.

• 9.