Главная – Журналы – Поиск по журналам

Изложена стратегия эмпирико-статистического имитационного моделирования организации лесных биогеоценозов как исходных объектов наземного геосистемного мониторинга. Пространственный функциональный мониторинг лесов базируется на эмпирически установленных локальных и региональных ландшафтно-экологических связях, которые рассматриваются в качестве механизмов метаболических реакций лесных гео(эко-)систем на определенные климатические тренды. В этом состоит новизна разработанной автором прогностической эмпирико-имитационной концепции локального (и регионального) геоэкологического прогнозирования. Раскрыто свойство полизональности локальных гео(эко-)систем как способа их реакции на глобальные изменения климата. Осуществлен ординационный анализ ландшафтных связей по основным дискретным параметрам биологического круговорота. Проведена локальная эмпирическая имитация регионального биоклиматического тренда гидротермоэдафической системой биогеоценозов и выявлены закономерности переходов лесных сообществ в критические состояния. Описаны катенарные ландшафтно-экологические структуры, образующие региональные системы локализованной природной зональности, способные имитировать основные направления и масштабы геосистемных перестроек. Сам ландшафтно-экологический прогноз имеет экспериментальный характер. Он представлен как система операций с экологическими нишами изучаемых объектов. В расчетных моделях ход прогнозируемых процессов воспроизводится с помощью их эмпирической имитации пространственно распределенными параметрами базовых экологических ниш. Сформулирован основной принцип ландшафтно-экологического прогнозирования, соответствующий одному из положений общей экологии - закону конкурентного исключения Гаузе. Описание будущих состояний биогеоценотических систем проведено по их современной пространственной организации в соответствии с фундаментальными свойствами эргодичности природной среды. Отмечены определенные временные ограничения эмпирико-имитационного метода ландшафтно-экологического прогнозирования, и во избежание этих ограничений рекомендовано использовать более содержательную интерпретацию результатов прогнозных расчетов.

Показано, что последние годы наблюдается рост потока туристов на территории Арктической зоны Российской Федерации. Подтверждена потенциальная позитивная роль туризма в социально-экономическом развитии Арктики при ее особом значении для обеспечения территориальной целостности и безопасности страны. Соответственно, доказана актуальность изучения процесса становления арктического туризма и сопутствующих этому проблем, а именно анализа сложившихся тенденций и выявление перспектив развития арктического туризма на основе экспертных оценок операторов рынка туристских услуг в Арктической зоне Российской Федерации, полученных в ходе проведения серии интервью. Проведено сопоставление указанных оценок экспертов с позицией федеральных органов власти, нашедшей отражение в нормативно-правовых документах. Также использованы данные Федеральной службы государственной статистики и Единого федерального реестра туроператоров, проанализированные с помощью методов прикладной статистики. Показано, что в нормативно-правовых документах арктический туризм рассматривается как инструмент укрепления устойчивости Арктики, а его выделение в качестве особого вида туризма основано как на общности стоящих перед ним задач, так и на возможности тиражировать успешные практики. Выявлено следующее: для туроператов их деятельность является не просто источником дохода, но и жизненной миссией, исходящей из стремления показать свою малую родину широкому кругу лиц. Подтверждено, что первостепенно туроператоры ведут речь о том, что нужно для повышения устойчивости самого туризма. Установлено наличие значительного расхождения тенденций развития туризма, его перспектив и определяющих это факторов для разных регионов Арктической зоны Российской Федерации. Определены основные тенденции развития туризма в Арктике, среди которых можно назвать снижение доли иностранных граждан и изменение качества инфраструктуры. Сделан ряд рекомендаций для федеральных органов власти по развитию арктического туризма.

Представлены результаты исследования химического загрязнения тяжелыми металлами осадков сточных вод, почвы и поверхностных водотоков в районе отработанных иловых карт. В осадках сточных вод обнаружено высокое валовое содержание Zn, Cu, Ni, Cr, Ni, Pb и металлоида As. Наибольшие концентрации выявлены для Сu (3,2-84,2 ПДК) и Zn (3,0-77,9 ПДК). Отбор проб из почвы, прилегающей к иловым картам, показал, что имеются превышения по ряду тяжелых металлов, причем максимальные концентрации были обнаружены на расстоянии 3 м от границы иловых карт. По Zn превышение составило 37,5 ПДК, по Cu - 25,4 ПДК. На расстоянии 25 м от иловых карт выявлено в основном превышение по Cu (1,05-1,69 раза), а на расстоянии 100 м и 650 м - по Zn и Cu. Попадание тяжелых металлов в почву прилегающих территорий свидетельствует о том, что обустройство иловых карт выполнено без изолирующих защитных сооружений. Загрязнению почвы тяжелыми металлами в значительной степени способствуют физико-химические свойства дерново-подзолистой супесчаной почвы. В пробах поверхностной воды, как и в почве, выявлено превышение содержания Cu, Zn, Fe, Ni, Pb. Особенно большие концентрации характерны для Cu и Zn, что связано прежде всего с их повышенной миграционной активностью по почвенному профилю, по сравнению с другими тяжелыми металлами. Решение проблемы химического загрязнения отработанных иловых карт тяжелыми металлами связано преимущественно с обязательным проведением мероприятий по их рекультивации, с использованием современных технологий, таких как геотубирование осадков сточных вод. Результаты настоящих исследований могут быть использованы при оценке антропогенного воздействия на почву и для научно-методического обоснования необходимых природоохранных мероприятий.

На примере Хабаровского края рассмотрено применение методики оценки потенциальной природной уязвимости ландшафтов. На основе проведенных расчетов выделено семь категорий ландшафтов по степени интегральной уязвимости - от чрезвычайно высокой до очень низкой, а также проанализирован вклад и пространственное распределение отдельных компонентов уязвимости (пирогенной, почвенно-криогенной и др.) в общий показатель. Территориальное распределение оценочных показателей было представлено на серии карт. Выявлено, что чрезвычайно уязвимые геосистемы (преимущественно высокогорий и сильно расчлененных среднегорий с гольцами, горно-тундровыми сообществами и др.) и высоко уязвимые геосистемы (среднегорные и низкогорные с хвойными лесами, постпирогенными травяно-кустарниковыми сообществами) распространены незначительно - 3,4 и 7,9 % территории края. Максимальное распространение получили природные комплексы с низкими и очень низкими значениями показателя (44 % площади края). Это прежде всего равнинные и предгорные геосистемы с широким распространением болотных, лугово-болотных типов растительности. Полученная информационно-картографическая база имеет уровень детализации, соответствующий масштабу карты 1:500 000 и может найти применение в разработке схем территориального планирования на уровне «субъект РФ - муниципальный район» при проведении процедуры эколого-хозяйственного зонирования территории и выделения категории «высоко уязвимые ландшафты» с регламентированным режимом использования при идентификации земель высокой природоохранной ценности.

Исследуется влияние атмосферной циркуляции на ледовый режим оз. Байкал с 1952 по 2025 г. Были проанализированы сроки установления ледостава и вскрытия озера ото льда в южной, средней и северной частях Байкала. Анализировались синоптические ситуации, предшествующие позднему формированию ледостава. Установлено, что изменение сроков замерзания и вскрытия льда озера привело к сокращению периода ледостава. Начиная с середины 1970-х гг. сроки установления ледостава на Байкале стали более поздними и сместились с конца декабря и начала января на конец января. Даты вскрытия сдвинулись с середины и конца мая на начало мая и конец апреля. За последние 70 лет продолжительность ледостава на Байкале сократилась на 19 дней. Максимальные значения продолжительности ледостава наблюдались с 1955 по 1975 г., минимальные - начиная с 1980-х гг. Самым коротким стал период ледостава в 2025 г. По сравнению со средними многолетними значениями ледостав был короче на 29 дней в южной части, на 38 - в средней и на 22 дня - на севере Байкала. Выявлено влияние зональной циркуляции атмосферы на ледовый режим озера. Позднему ледоставу предшествуют широтный перенос теплых воздушных масс из Атлантики, юго-западный перенос воздушных масс в средней и нижней тропосфере из районов Средней Азии, активный североатлантический циклогенез, активизация высотной фронтальной зоны. Существенное влияние на ледовый режим Байкала оказывает ослабление Сибирского антициклона.

Впервые проведено исследование особенностей распределения и поведения байкальского омуля с использованием гидроакустической регистрации в статическом режиме с ледового покрова оз. Байкал на Селенгинском мелководье, а также на прилегающей глубоководной акватории около поселков Бугульдейка и Большие Коты. Анализ акустических данных об изменениях плотности скопления рыб позволил провести оценку их распределения и особенности миграции. На станции «Селенга» перемещение рыбных стай наблюдалось в течение суток на одних и тех же глубинах, в то время как на станциях «Бугульдейка» и «Большие Коты» - агрегация особей в небольшие группы на глубинах 100-200 и 250-350 м в зависимости от времени суток. Восстановленный размерный состав рыб по акустическим данным на основе силы цели отдельных особей позволил определить особенности их миграций на разных станциях. На станции «Селенга» выявлена высокая доля рыб со стандартной длиной до 17 см, что указывает на пребывание здесь молоди рыб из нерестовой реки. Напротив, на станциях «Бугульдейка» и «Большие Коты» регистрировались преимущественно особи со стандартной длиной (SL) 20-38 см, что свидетельствует о миграции рыб старше двух лет из зоны подводного склона Селенгинского мелководья в мезопелагическую. Результаты исследования показали принципиальную возможность проведения мониторинга распределения, закономерностей миграций и формирования размерного состава рыб при помощи гидроакустического метода в зимний период в статическом режиме. Это открывает новые перспективы для изучения сезонного поведения рыб, помогает лучше понять их экологию и взаимосвязи в природной среде.

Исследованы почвы высокоарктических и типичных тундр островов Баренцева моря (о. Мейбел арх. Земля Франца-Иосифа, о. Северный арх. Новая Земля, о. Колгуев). Особенности формирования и морфологического строения почв рассмотрены в концепции тундрового почвообразования. Таксономическое положение почв определено в рамках субстантивно-генетических классификационных систем. Проведен сравнительный анализ зональных и ландшафтных условий формирования почв. Сделан вывод, что суровые климатические условия и фрагментарность почвенного покрова высокоарктических тундр обусловливают формирование маломощных профилей при слабой морфологической выраженности почвенных горизонтов. Выявлено, что в типичных тундрах островных ландшафтов под естественной растительностью формируются полнопрофильные зональные тундровые почвы. При этом специфику почвообразования на ландшафтном уровне определяет состав и сложение почвообразующих и подстилающих пород. Влияние ландшафтных условий наиболее выражено на горных островах, где сформировались маломощные каменистые почвы. В высокоарктических тундрах на разных породах формируются псаммоземы и литоземы мерзлотные, в типичных тундрах - глеевые и торфяные мерзлотные почвы. Показано, что высокая каменистость почв и подстилающих пород способствует увеличению глубины сезонного протаивания. Залегание многолетнемерзлой кровли в толще подстилающих плотных пород ограничивает возможности ее ручного зондирования, что делает георадиолокационные методы основными при исследованиях глубины протаивания почв. Различия в генезисе и морфологическом строении почв высокоарктических и типичных тундр обусловлены значительной широтной протяженностью и большим разнообразием ландшафтов островной Арктики.

По данным метеорологических станций за 1952-2020 гг. проанализировано многолетнее изменение основных климатических показателей на исследуемой территории бассейна нижнего Енисея. Тренды температуры воздуха характеризуются устойчивым повышением со скоростью 0,39-0,45 ° С/10 лет; для большинства исследуемых метеостанций за период с 1966 по 2020 г. отмечено увеличение атмосферных осадков - 2,4-32,6 мм/10 лет. Исследовано влияние климата на современные условия формирования и происходящие изменения режимов годового и зимнего меженного стока бассейна рек нижнего Енисея. Показано, что заметное потепление климата в бассейне нижнего Енисея в течение последних десятилетий сопровождается не только ростом температуры воздуха и некоторым увеличением атмосферных осадков, но и изменением годового и зимнего меженного стока. На основании гидро- и метеоданных проведен анализ изменения среднегодового и среднемеженного стока за весь период наблюдений (1939-2020 гг.) и за период современного повышения температуры воздуха (1976-2020 гг.) В результате проведенного анализа изменения зимнего меженного стока по годам за разные периоды было выявлено, что на всех исследуемых реках, начиная с 1940-х гг., отмечена тенденция к увеличению этого показателя от 0,13 до 1,25 мм/год. Годовой сток увеличился также на всех реках от 0,09 до 0,93 мм/год. Это указывает на общую тенденцию увеличения речного стока на исследуемой территории бассейна нижнего Енисея. Согласно полученным результатам, тренд зимнего меженного стока за период современного потепления климата более выражен по сравнению с годовым стоком. Это показывает, что более значимым фактором в формировании стока рек бассейна нижнего Енисея становится оттаивание многолетнемерзлых пород.

Рассмотрены условия формирования минеральных углекислых вод, распространенных в пределах Хэнтэй-Даурского свода, расположенного на смежных территориях России и Монголии. Этот район относится к Даурской гидроминеральной области. В настоящее время известно о 28 проявлениях углекислых вод, но есть большая вероятность, что при детальных исследованиях этой труднодоступной территории их количество может увеличиться. Все углекислые источники связаны с зонами тектонических нарушений. Они характеризуются низкими температурами воды и высоким содержанием СО₂. Основным анионом изученных вод является гидрокарбонат, среди катионов доминируют кальций и магний. В воде источников отмечены повышенные концентрации ряда бальнеологически ценных микроэлементов. Одним из наиболее ценных компонентов является железо, которое содержится во всех изученных источниках. В соответствии с существующими классификациями углекислые воды Хэнтэй-Даурского свода относятся к дарасунскому, кукинскому и ласточкинскому типам. Анализ изотопного состава углерода показал, что СО₂ имеет магматическое происхождение. Некоторое обогащение легким изотопом углерода объясняется влиянием органогенной углекислоты из угольных пластов или из торфяных болотных отложений. На базе углекислых вод Хэнтэй-Даурского свода в Монголии функционируют курорты. В России, на бывшем курорте «Ямаровка», организован розлив минеральной воды для реализации в торговой сети, остальные углекислые источники посещаются отдыхающими без какой-либо организации. Кроме несомненных лечебных свойств воды, углекислые источники Хэнтэй-Даурского свода являются природными памятниками и нуждаются в постоянной охране от загрязнения и истощения.

Исследована устойчивость лесных экосистем к природным и антропогенным воздействиям. Оценено влияние климатических, биологических, ландшафтных и антропогенных факторов на продуктивность лесов Зейского заповедника. Проанализированы климатические тенденции, чувствительность фитопродукционного процесса к изменениям, дана периодизация гидротермических параметров. Методы исследования включали сбор древесных кернов для оценки годичных приростов и анализ климатических данных с помощью статистических методов. На основе анализа древесно-кольцевых хронологий ретроспективно оценена связь между климатическими колебаниями и радиальным приростом деревьев. Для повышения точности анализа использовались методы перекрестной датировки и стандартизации древесно-кольцевых серий. Полученные временные ряды прироста деревьев сопоставлены с данными о температуре воздуха и осадках, предоставленными ближайшей метеостанцией. Для оценки статистической значимости выявленных связей между климатическими факторами и приростом деревьев применялся корреляционный и регрессионный анализ. В частности, рассчитывались коэффициенты корреляции Пирсона между приростом деревьев и средними месячными значениями температуры и суммой осадков за различные периоды вегетационного сезона. Результаты регрессионного анализа позволили оценить вклад каждого климатического фактора в общую изменчивость прироста деревьев. Установлено, что температурные условия, особенно в весенний и летний периоды, значительно влияют на прирост деревьев, в то время как роль осадков второстепенна. На данном этапе исследований не удалось выявить однозначное влияние климатических факторов на продуктивность лесов в долгосрочной или краткосрочной перспективе. Несмотря на обнаруженные корреляции, необходимо учитывать влияние других факторов, таких как конкуренция между деревьями, возраст древостоя, почвенные условия и воздействие вредителей и болезней, которые могут маскировать или усиливать влияние климатических факторов.