Ландшафтное планирование гидромелиорации на региональном уровне

Развитие агропромышленного производства, повышение его эффективности требуют ввода в действие новых, экологически сбалансированных объектов водных мелиораций. Решение этой задачи на региональном уровне невозможно без глубокого ландшафтного обоснования, служащего основой ландшафтного планирования региональной системы гидромелиораций. Под ландшафтным планированием понимается система деятельности, предусматривающая главные направления и способы использования ландшафтов, соответствующие условию сохранения или улучшения средоформирующих и ресурсовоспроизводящих способностей ландшафта [1, с. 149].

Одной из причин малоаргументированного обоснования водных мелиораций является отсутствие исследования по выделению и изучению геосистем, однородных по реакции на мелиоративные воздействия. Эту задачу можно успешно решить только путем сопряженного анализа вертикальной и горизонтальной структуры геосистем, учета особенностей их мелиоративного освоения.

Устойчивость гидромелиоративных систем в первую очередь зависит от устойчивости их структуры и определяется также сложностью и разнообразием ее элементов. Анализ структуры геосистем рассматривается нами как наиболее рациональный для изучения вертикальной и горизонтальной неоднородности геосистем и ландшафтного планирования, направленного на оптимизацию региональной системы гидромелиораций.

Методика исследований включала: 1) ландшафтное картографирование и анализ закономерностей ландшафтной дифференциации (исходя из материалов, изложенных в работе А. А. Ямашкина [3]); 2) исследование вертикальной структуры литогенной основы и нижней границы геосистем; 3) выделение по материалам дистанционного зондирования и ландшафтного картографирования типов литогенной основы геосистем; 4) определение почвенно-мелиоративного потенциала; 5) изучение водного режима и увлажненности геосистем; 6) анализ закономерностей и тенденций гидромелиоративного освоения; 7)оцеику устойчивости гидромелиоративных систем к неблагоприятным процессам; 8) выделение ландшафтно-мелиоративных типов земель (ЛМТЗ), однородных по реакции на гидромелиоративное воздействие.

По данным анализа структуры геосистем, истории гидромелиоративного освоения па территории Мордовии было выделено 14 ландшафтно-мелиоративных типов земель, каждый из которых характеризуется определенным сочетанием ландшафтно-мелиоративных показателей [2]. Подобная типизация позволила наметить пути развития водных мелиораций и установить очередность мелиоративного освоения геосистем республики. Наиболее эффективно для водных мелиораций можно использовать следующие ЛМТЗ: для орошения — 2, 7, 9; для осушения — 14; для двойного регулирования — 12, 13. Строительство мелиоративных систем в типах 1,8, 10, 11 не рекомендуется.

Приведем геоэкологическую характеристику некоторых ЛМТЗ.

• 1    ЛМТЗ — умеренно засушливый, промывной, с глубоким залеганием грунтовых вод (более 10,0 м) среднего каче-

• ства, неустойчивой литогениой основой геосистем, малоплодородными, обычно щебнистыми почвами. Орошение ведет к деструкции геосистем, вызывает их полное преобразование. Грунтовые воды не защищены от загрязнения (всхолмленные останцево-водораздельные массивы, сложенные элювием кремнисто-карбонатных пород со светло-серыми лесными щебнистыми почвами).

• 2    ЛМТЗ — умеренно засушливый, импермацидный (местами полупермацид-ный), с близким залеганием грунтовых вод (до 5,0 м), относительно устойчивой литогенной основой геосистем, высокоплодородными почвами. Запасы грунтовых вод значительные. Возможно использование вод поверхностных водоемов для орошения. Грунтовые воды защищены от загрязнения. Орошение в этом типе должно проводиться в первую очередь и с высокой интенсивностью. Рекомендуется использование под пашню с полевыми севооборотами (волнистые поверхности лридолиипых склонов, сложенные делювием терригенных пород и делювием писчего мела с выщелоченными, луговыми и карбонатными черноземами; надпойменно-террасовые слабоволнистые поверхности, сложенные древнеаллювиальными отложениями, залегающими на терригенных породах с черноземно-луговыми почвами и выщелоченными черноземами).

• 7    ЛМТЗ — слабо засушливый, импермацидный (местами полупермацидиый), с уровнем грунтовых вод от 2,0 до 5,0 м, относительно устойчивой литогенной основой геосистем, высокоплодородными почвами. Запасы грунтовых вод значительные. Грунтовые воды защищены от загрязнения. Орошение должно проводиться в первую очередь и с высокой интенсивностью. Рекомендуется использование под пашню с полевыми севооборотами (волнистые поверхности придолии-иых склонов, сложенные делювием морен, залегающим на терригенных породах, и делювием писчего мела с выщелоченными луговыми черноземами; надпойменно-террасовые поверхности, сложенные древ-пеаллювиальпыми отложениями, залегающими па терригенных породах и на писчем мелу с темпо-серыми лесными, 116

оподзолепными и выщелоченными черноземами).

• 8    ЛМТЗ — оптимально влажный, пермацидный, с глубиной залегания грунтовых вод 5,0 — 10,0 м, малоустойчивой литогенной основой геосистем, слабо плодородными почвами. Грунтовые воды не защищены от загрязнения. Орошение может привести к развитию водной эрозии, карста, загрязнению грунтовых вод (плоские, слабоволнистые междуречные пространства, сложенные флювиогляциальными отложениями, залегающими на терригенных и карбонатных породах с дерново-слабоподзолистыми и светло-серыми лесными почвами; надпойменнотеррасовые волнистые поверхности, сложенные маломощной толщей древнеаллю-виальных отложений, залегающих на карбонатных породах со слаборазвитыми песчаными почвами; надпойменно-террасовые пологонаклонные поверхности, сложенные древнеаллювиальными отложениями, залегающими на терригенных породах с дерново-слабоподзолистыми почвами).

• 9    ЛМТЗ — оптимально влажный, полупермацидиый, с глубиной залегания грунтовых вод 2,0 — 5,0 м, относительно устойчивой литогенной основой геосистем, среднеплодородными почвами. Грунтовые воды не защищены от загрязнения. Возможна мелиорация средней интенсивности. Более рационально использовать эти ландшафты под луга (слабоволнистые междуречные пространства, сложенные флювиогляциальными отложениями, залегающими на терригенных породах со светло-серыми и серыми лесными почвами; плоские, волнистые эоловые равнины со слаборазвитыми песчаными почвами; пойменно-террасовые волнистые поверхности, сложенные маломощной толщей древпеаллювиаяьных отложений, залегающих на писчем мелу со слаборазвитыми песчаными почвами).

• 10    ЛМТЗ — оптимально влажный, импермацидный, с близким залеганием грунтовых вод (2,0 — 5,0 м), малоустойчивой литогениой основой геосистем. Грунтовые воды локально не защищены от загрязнения. Гидромелиоративное освоение не рекомендуется из-за выси-

• кой залесенности геосистем и низкого плодородия почв. Орошение приведет к заболачиванию территории. Многие торфяники, расположенные в этом типе (надпойменно-террасовые слабоволнистые, волнистые и пологоволнистые поверхности, сложенные древнеаллювиальными отложениями, залегающими на терригенных породах со слаборазвитыми песчаными и дерново-слабоподзолистыми почвами, со светло-серыми и серыми лесными почвами), охраняются как памятники природы.

• 11    ЛМТЗ — влажный, пермацидный, с неглубоким уровнем грунтовых вод (до 2,0 м), значительным развитием болотных природных территориальных комплексов (ПТК), глубоким положением нижней границы НТК, малоустойчивой литогенной основой геосистем, небольшими запасами грунтовых вод, малоплодородными почвами. Грунтовые воды локально не защищены от загрязнения. Мелиоративное освоение из-за высокой залесенности территории не рекомендуется. Возможно осушение заболоченных земель (волнистые, поверхности водораздельных пространств , сложенные моренными отложениями, подстилаемые терригенными породами со светло-серыми и серыми лесными почвами).

• 12    ЛМТЗ — влажный, периодически водозастоймый, с неглубоким (2,0 —5,0 м) уровнем грунтовых вод, малоустойчивой литогенной основой, среднеплодородными аллювиальными почвами. Грунтовые воды не защищены от загрязнения (урочища высокой поймы, сложенные современным аллювием, сформировавшимся на терригенных породах с пойменными почвами). Можно рекомендовать использовать под гидромелиоративные системы двойного регулирования. Плоские поймы, сложенные современным аллювием, сформировавшимся па писчем мелу, известняках и доломитах с пойменными почвами под лугами, подвергать мелиорации не рекомендуется , так как в этих геосистемах существует взаимосвязь грунтовых вод с артезианскими. Загрязняющие вещества, поступая в грунтовые воды, могут проникать в артезианские.

• 13    ЛМТЗ — избыточно влажный, периодически водозастойный, местами во-

• дозастойный, с уровнем грунтовых вод до 2,0 —3,0 м, малоустойчивой основой геосистем, наиболее плодородными аллювиальными почвами. Грунтовые воды не защищены от загрязнения. Возможно орошение значительными запасами грунтовых вод. Оптимально луговое использование с двойным регулированием (урочища средней поймы, сложенной современным аллювием, сформировавшимся на терригенных породах с пойменными почвами под лугами).

• 14    ЛМТЗ — переувлажненный, местами заболоченный, водозастойный, с уровнем грунтовых вод до 0,5 м, малоустойчивой литогенной основой геосистем, малоплодородными аллювиальными почвами. Рекомендуется осушение высокой интенсивности. Рационально луговое использование. При неосторожном обращении с агрохимикатами возможно загрязнение грунтовых вод (урочища низкой поймы, сложенной современным аллювием, сформировавшимся на терригенных породах с пойменными почвами под лугами).

Как показал анализ плановой и вертикальной структуры геосистем Мордовии, эффективность водных мелиораций в вышеназванных ЛМТЗ обусловливается не только значительным почвенным плодородием и их устойчивостью к развитию неблагоприятных процессов, но и более высокой культурой земледелия на староосвоенных землях. Поэтому для объектов гидромелиорации в первую очередь следует выбирать геосистемы, интенсивнее всего используемые в земледелии и не требующие мероприятий по первичному гидромелиоративному освоению. Затем нужно мелиорировать геосистемы, которым необходимо коренное улучшение и сельскохозяйственное освоение. Мелиорация новых земель должна проводиться лишь в третью очередь.

Результаты приведенного ландшафтного планирования помогут поднять эффективность технико-экономических обоснований гидромелиораций в Мордовии, определить главные направления мелиоративного освоения ландшафтов и оптимизировать региональную систему природопользования в целом.

Поступила 12.10.05.

Традиционная методика определения центра территориального образования основывается на выявлении максимальных и минимальных значений широт и долгот. Но корректно ли это? Ведь территории обычно имеют неправильную геометрическую форму.

По мнению инженера Жоржа Дюмона, который предпринял длительные и кропотливые исследования по расчету центра Франции, выводы можно проверить элементарным опытом. Ученый вырезал контур Франции из плотного картона и уравновесил его на вертикальной игле. Таким образом, задача сводится в установлении центра тяжести объекта. Но центр тяжести пространственного объекта, который правильнее, на наш взгляд, назвать территориальным или административным центром, практически всегда не совпадает с географическим центром территории. В настоящей статье это наглядно показывается.

Определение территориального центра — довольно трудоемкая задача, которая значительно упрощается при использовании современных геоинформацион-ньгх технологий. В настоящее время гео-информационные системы (ГИС) стали необходимым инструментом исследования. Эта технология объединяет достоинства традиционных операций при работе с базами пространственных и тематических данных — такими, как запрос и статистический анализ, — с преимуществами полноценной визуализации и географического анализа. Опираясь на цифровые данные, ГИС делает очевидными выводы, которые трудно сделать, исследуя визуально обычные бумажные карты.

Нами проведены некоторые исследования по расчету и оценке географиче-