Главная – Журналы – Поиск по журналам

Географическое пространство рассматривается как двойственная система подпространства геофизических коор динат и подпространства координат компонентных признаков состояния геосистем. Разрабатываются теоретическая и математическая модели взаимодействия этих подпространств в терминах векторных полей, волновых уравнений и функций, уравнений эйконала и локальных пучков линейных зависимостей метеорологических показателей. По положе ниям центров пучков восстанавливается климатическая зональная норма в виде точек глобального многообразия связи показателей. В этой модели реализуется принцип геометризации географического знания - хорологический подход к обоснованию варьирования локальных закономерностей взаимодействия природных характеристик в географической среде. Прослежена логическая и статистическая взаимосвязь географических явлений планетарного и местного уровней. При расчетах использовались среднесуточные значения скалярных полей абсолютной температуры и удельной влаж ности воздуха на изобарической поверхности АТ-700 гПа за разные месяцы 2014 г. по логарифмически преобразованным данным NCEP/NCAR Reanalysis. Выделены широтные средовые инварианты температуры и влажности воздуха и пред ставлена карта, отражающая зональную и азональную неоднородность географической среды. Этим определяется основная тематика землеведения - выявление проекции космических и глобальных циклов на локальные системообра зующие закономерности, что необходимо для развития теории, моделей и методов научного анализа корреляции ска лярных полей географических характеристик и пространственных процессов, их обусловливающих.

Представлены результаты оценки влияния горнодобывающей промышленности на окружающую среду, выполнен ной для Байкальского региона и Монголии, где в соответствии с трехсторонними международными соглашениями планируется создание транспортных экономических коридоров Китай-Монголия-Россия. Исследование проведено в отношении районов, по которым проходят участки транспортно-экономических коридоров - Транссибирская желез нодорожная магистраль, железные дороги Улан-Удэ-Улан-Батор до границы с Китаем и Карымское-Забайкальск. Алгоритм проводимого исследования раскрывает модель, в рамках которой горнопромышленный комплекс рассматри вается как сложно построенная природно-техногенная система. Элементами этой системы являются производствен ные участки по добыче минерального сырья и окружающая среда в сфере техногенного воздействия, включающая природные и социально-хозяйственные компоненты. В качестве ведущего принят картографический метод. Карты служат системной методологией исследования и отражают результаты покомпонентной и интегральной оценок техногенного влияния горного производства на окружающую природную среду и население. Предложена система по казателей, с помощью которых проведены оценка и картографирование техногенного воздействия на локальном (участки разработки месторождений) и площадном (административные районы) уровнях. Раскрываются способы составления карт и их содержание. Определены проблемы и перспективы исследований.

С целью выявления особенностей естественного лесовосстановления после забрасывания земель рассмотрено со временное состояние 21 участка залежных угодий Тункинской котловины (Республика Бурятия). На основе проведен ного геоботанического анализа определен видовой состав древесного и напочвенного покрова при зарастании пашен. Рассмотрена ландшафтная специфика основных аграрных районов Тункинской котловины и выявлены направления восстановительных сукцессий, протекающих в различных условиях функционирования геосистем. Исследование зави симости особенностей демутации от состояния окружающих залежные угодья биоценозов позволило обособить сос новый, березовый, смешанный и луговой варианты зарастания после прекращения пахоты. Подтверждены зависимость интенсивности распространения древесного подроста от степени удаленности от окружающих заброшенные земли лесов и уменьшение густоты зарастания древесными породами по мере увеличения расстояния от периферии залежи к ее центру. Основными факторами, осложняющими процесс лесовосстановления, являются выпас скота и сенокоше ние. Для определения особенностей формирования флоры в процессе восстановительных сукцессий целесообразно про ведение мониторинговых исследований.

Выполнена оценка устойчивости ландшафтов крупных островов архипелага Императрицы Евгении. Ранжирование ландшафтов по группам устойчивости осуществлено на основе интегральной балльной оценки по 17 показателям. Уста новлено, что на островах преобладают ландшафты средней устойчивости и неустойчивые. Для территории харак терна значительная дифференциация по площадям ландшафтов, относящихся к разным группам устойчивости. Это связано с индивидуальными особенностями ландшафтной организации островных геосистем и степенью их хозяйствен ной трансформации. На основе результатов картографического и корреляционного анализа показано, что значи тельный вклад в интегральный показатель устойчивости ландшафтов вносят геоморфологическое строение террито рии и растительный покров. Однако по результатам корреляционного анализа не обнаружено однозначной взаимосвязи группы показателей устойчивости растительности с другими компонентами ландшафтов. Это связано с природным фактором (низкогорный рельеф) и сильной антропогенной трансформацией растительности, что приводит к ослабле нию взаимосвязи структуры растительного покрова с другими компонентами ландшафтов. Статистическое иссле дование по методу главных компонент показало роль компонентов ландшафтов в формировании интегрального по казателя устойчивости островных геосистем. Наибольшая нагрузка приходится на геоморфологическое строение, далее - на почвенный и растительный покров. Индивидуальный анализ устойчивости ландшафтов островов по ме тоду главных компонент выявил варьирование нагрузок на показатели устойчивости ландшафтов в главных компо нентах, что обусловлено скоростью и направлением реакции островных геосистем на однородные факторы. Сделан вывод о наличии у каждой островной геосистемы индивидуальных особенностей формирования целостной ландшафт ной вещественно-энергетической системы с присущей ей совокупностью механизмов саморегуляции и самоорганизации, формирующихся в зависимости от площади суши, физико-географических условий и степени антропогенного пресса. Планирование дальнейшего развития островных территорий должно учитывать индивидуальные особенности функ ционирования ландшафтов и роль их компонентов в формировании интегрального показателя устойчивости.

Исследования проводились в зоне воздействия Иркутского алюминиевого завода ОК «РУСАЛ». Почвенный покров на данной территории представлен серыми почвами средне- и легкосуглинистыми, с малой мощностью гумусового про филя. С помощью программного комплекса «Селектор» методами термодинамического моделирования рассчитаны стехиометрические формулы твердых минеральных растворов, гумусовых веществ и компонентов почвенных растворов, формирующихся под воздействием техногенной нагрузки. Определены легкорастворимые формы существования компо нентов газопылевых выбросов и твердые фазы, накапливающиеся в почвах. Наиболее распространены такие конденси рованные компоненты, как фторапатит и флюорит (CaF2, AlF3) . В водном растворе преобладают комплексные ионы (Al(OH)2F⁰, AlF2⁺, AlF4^-) , высокая концентрация которых обусловлена присутствием в выбросах легкорастворимых соединений (NaF, KF, NH4F) . Физико-химические модели позволили установить, что в почвах, подверженных воздей ствию Иркутского алюминиевого завода, способно закрепиться 70-90 % от суммарного количества F и Na , поступив ших на дневную поверхность. Следовательно, несмотря на высокую растворимость, эти поллютанты сорбируются почвой. Техногенная трансформация сопровождается незначительным увеличением pH (с 5,60 до 5,75), ростом количе ства смешаннослойных алюмосиликатов - смектитов и хлоритов (с 43 до 51 %), снижением содержания мусковита (с 14 до 12 %) и гумуса (с 3,42 до 3,32 %). С помощью имитационного моделирования оценено изменение фазово-ком понентного состава почв под воздействием газопылевых выбросов при производстве алюминия. Установлено, что в серых почвах, подверженных техногенному воздействию, изменяется состав как минеральной матрицы почв, так и органического вещества. Основная роль принадлежит процессу кислотного гидролиза алюмосиликатов, агентами ко торого являются продукты разложения аморфизированных фторсодержащих поллютантов. Важнейшая особенность этого процесса - изменение состава глинистых минералов и гумуса. Увеличение содержания фтора и хлора в почвах приводит к росту количества метана в газовой фазе, но не повышает растворимость органических веществ.

Рассмотрены задачи и особенности организации природных парков в границах Байкальской природной территории, феномен которой отражен в единственном в России федеральном законе, посвященном природному объекту - оз. Бай кал - объекту Всемирного природного наследия ЮНЕСКО, и основная цель которой связана с сохранением не только природной среды, но и рекреационных объектов, а также с развитием инфраструктуры посещения природных участков. Выявлено, что в наибольшей степени названным задачам отвечает категория особо охраняемых природных территорий регионального значения «природные парки». Проведен обзор зарубежного опыта по организации региональных природных парков. Выполнена классификация природных парков, делящая их на три условные группы в зависимости от удален ности от крупных населенных пунктов, местоположения относительно иных охраняемых территорий, типа посети телей, качества и уровня посещаемых природных, культурных и исторических объектов, а также состояния природной среды. Обсуждена ситуация торможения создания новых природных парков в пределах Байкальской природной терри тории, несмотря на многочисленные инициативы и уже выполненные для них эколого-географические обоснования. В гра ницах Байкальской природной территории создан только один природный парк «Ивано-Арахлейский», вблизи границ этой территории расположены еще два парка - «Шумак» и «Арей». Сделан вывод, что в связи с высокими антропогенными нагрузками на побережье Байкала природные парки позволят обеспечить доступ к другим природным территориям посредством создания необходимой инфраструктуры посещения и «оттянуть» на себя слишком высокий интерес к побережью озера. В статье представлен перечень из 25 природных парков в границах Байкальской природной территории. На примере трех природных парков в Иркутской области - «Природный парк города Ангарска» (Ангарский и Усольский административные районы), «Витязь» (Шелеховский район) и «Окунайский (Лебединые озера)» (Казачин ско-Ленский район), - расположенных в экологической зоне атмосферного влияния Байкальской природной территории, показаны их место в предложенной классификации и особенности организации будущих охраняемых территорий.

Исследовано распространение фекальных индикаторных бактерий и культивируемых гетеротрофных микроорга низмов в интерстициальных водах зоны заплеска и прибрежных водах оз. Байкал в 2011-2019 гг. Общепринятые ин дикаторы фекального загрязнения - термотолерантные колиформные бактерии и фекальные энтерококки - исполь зовались для отслеживания поступления сточных вод в заплесковую зону оз. Байкал. Отбор проб проводился по всему периметру озера с более подробным анализом бухты Большие Коты и пос. Листвянка. Все станции отбора проб были разделены на три группы. В первую группу вошли станции с плотно прилегающей к берегу застройкой частного сек тора, ко второй группе отнесены населенные пункты, расположенные далее 500 м от берега оз. Байкал, либо участ ки с небольшим уровнем туристического кемпинга, в третью группу - станции дикой природы. Установлены статис тически значимые различия между исследуемыми группами. Зона заплеска первой группы содержала большее количество фекальных индикаторных бактерий по сравнению с зоной заплеска второй группы. Для третьей группы установлены самые низкие количества фекальных индикаторных бактерий. Количество культивируемых гетеротрофных микро организмов не различалось в зоне заплеска у различных по антропогенной нагрузке участков береговой зоны озера. Обнаружено неравномерное распределение фекальных индикаторных бактерий как в зоне заплеска, так и в прибреж ных водах. Показана четкая тенденция увеличения концентрации исследованных групп бактерий в интерстициальных водах зоны заплеска по сравнению с прибрежными водами.

Впервые для Байкальской рифтовой зоны приведена характеристика почв, формирующихся в зоне влияния раз гружающихся термальных минерализованных вод фтористого сероводородного гидрокарбонатно-сульфатно-натрие вого типа (Кучигерский источник). Под действием палео- и современной (активной, скрытой) разгрузки гидротерм на обширной площади лесостепной зоны северо-западной части Баргузинской котловины формируются засоленные, сильнозасоленные и солонцеватые почвы сульфатно-натриевого типа химизма. Морфологическое строение засоленных почв вследствие протекающих в них турбационных процессов существенно отличается от строения зональных и ин тразональных (пойменных) почв. В районах с активным проявлением восходящих газогидротермальных флюидов от мечается сильная турбированность почв, а в местах палеоразгрузок - слабая. Процессы турбации могут быть свя заны с проявлением тектонических процессов складкообразования в сейсмически активных районах, а также иметь криогенную природу. Наряду с засолением, на удаленных участках, в местах палеоразгрузки минерального источника, наблюдается образование гумусо-глинистых кутан, что свидетельствует о проявлении солонцового процесса. Впервые для почв Забайкалья отмечено скопление кристаллов мучнистого гипса в солонцеватых подтипах. Почвы зон текто нических разломов с выклинивающимися термальными водами характеризуются крайне высокой динамичностью усло вий почвообразования, что выражается в контрастном сочетании физико-химических свойств почвенных горизонтов, неоднородном гранулометрическом составе. Геохимическое своеобразие изученных засоленных почв связано с аномаль но высокими концентрациями S, высокими - Ba, Sr, P, Na. Эндогенный фактор существенно влияет на морфологи ческий облик и свойства почв, что позволяет выделить нехарактерные для фоновых почв турбированные подтипы. По морфологическому строению и вещественному составу диагностирована принадлежность засоленных почв к отделам аллювиальных почв синлитогенного ствола и галоморфных почв постлитогенного ствола.

Выявлено, что в криолитозоне на севере Западной Сибири на п-oве Ямал ярко выражены современные процессы овражной эрозии и термоэрозии, в том числе на территориях нового освоения. В этих условиях знание овражного потенциала способствует рациональному размещению сооружений и объектов инфраструктуры на территориях ново го освоения и предотвращению их повреждения и разрушения возникающими оврагами. Проведен расчет овражного потенциала для одного из балочных водосборов в области Бованенковского газоконденсатного месторождения. Исполь зована динамическая модель овражной эрозии и термоэрозии GULTEM, которая описывает основные процессы об разования оврагов в криолитозоне и позволяет дать обоснованную оценку овражного потенциала. Расчеты выполнены на основе цифровой модели рельефа ArcticDEM, метеоданные получены с ближайшего узла сетки реанализа ERA-Interim, расходы воды рассчитаны по гидрологической модели, калиброванной по данным наблюдений на этом водосборе. Оцен ки овражного потенциала даны для разных значений критической скорости начала размыва верхнего слоя почвогрунтов с растительностью. Проведено сравнение рассчитанного овражного потенциала с эрозионным рельефом на водосборе. Установлено, что овражный потенциал, рассчитанный для сильно нарушенного растительного покрова, соответству ет эрозионной сети на водосборе, которая сложилась более чем за 30 лет его освоения. Сделан вывод, что овражный потенциал этого водосбора в основном выработан и дальнейшее удлинение овражной сети маловероятно. Поэтому инфраструктура Бованенковского газоконденсатного месторождения, преимущественно расположенная на плоской во дораздельной поверхности, подвержена только ручейковой эрозии, последствия которой легко устраняются.

Изучен химический состав поровых вод донных отложений и вод верхней части Братского водохранилища на различном удалении от техногенных источников. В различных горизонтах поверхностных и поровых вод определены концентрации HCO , Cl^-, SO₄ , K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, а также их окислительно-восстановительные и кислотно-щелочные характеристики. Установлено, что окислительная среда, характерная для воды Братского водохранилища, сохраняется в донных отложениях только в верхнем слое (0,5 см), далее сменяется восстановительной по всей толще осадка. Распределение основных ионов в свободных водах водохранилища равномерно по всей акватории водоема, за исключением участков непосредственного поступления сточных вод. В поровых водах донных отложений концентра ции всех исследуемых компонентов значительно выше, что особенно выражено на участках максимального осадко образования - в наиболее техногенно нагруженной зоне и заливе водохранилища. Различия химического состава поро вых вод и воды водохранилища связаны с резким увеличением концентраций Cl^-, SO²₄ ^-, Na⁺, что особенно выражено для средних и нижних слоев донных осадков. Для воды водохранилища средняя минерализация равна 113,2 мг/л, для поровых вод она достигает 5012 мг/л. Послойный анализ поровых вод выявил значительную неоднородность их хими ческого состава. Распределение основных ионов в поровой воде донных отложений определяется составом вод, мас штабами и временем техногенного воздействия, подтоком подземных вод, составом водовмещающих пород, гидроло гическим режимом, а также процессами раннего диагенеза.