Трансформация почв и ландшафтов Керченского полуострова на современном этапе природопользования

Размещено на http://www.allbest.ru/

ТРАНСФОРМАЦИЯ ПОЧВ И ЛАНДШАФТОВ КЕРЧЕНСКОГО ПОЛУОСТРОВА НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ



Введение

Актуальность рассматриваемой проблемы

Сельскохозяйственное использование территории относится к наиболее широко распространенному типу антропогенной трансформации. При этом возникают сложности взаимодействий природных и социально-экономических факторов. В границах сельскохозяйственных угодий природные биогеоценозы трансформируются в агроценозы а природные ландшафты - в агроландшафты - природно-производственные системы, которые сформировались и которые функционируют в результате постоянного взаимодействия сельского хозяйства и природной среды, природного ландшафта.

В качестве объекта исследования были взяты почвы и ландшафты Керченского полуострова, в пределах которых происходила трансформация сельскохозяйственных земель.

На основе предварительного изучения вопроса были сформулированы цель и задачи исследования.

Цель исследования

Проанализировать роль физико-географических и техногенных факторов в формировании природно-антропогенной трансформации почв и ландшафтов Керченского полуострова, показать закономерности процессов трансформации.

Для достижения цели решались следующие задачи:

1. Дать физико-географическую характеристику Керченского полуострова, обращая особое внимание на факторы, контролирующие процессы в почвенном покрове.

2. Проанализировать основные процессы антропогенной трансформации почв и ландшафтов территории, периоды антропогенной трансформации, рассмотреть вторичные почвенные процессы, дать характеристику состояния агроландшафтов и ПХТС.

3. Описать значение мониторинга состояния почвенного покрова и ландшафтов территории.

В ходе работы была установлена связь между трансформацией земель и уровнем сельскохозяйственной деятельности.

Трансформация почв и ландшафтов Керченского полуострова является многосторонним процессом, включающим замену природных ландшафтов природно-антропогенными (в том числе техногенными), с изменением геокомпонентов в связи с развитием вторичных процессов (переувлажнение, карст, дегумификация, загрязнение и т.д.).

Наиболее сильным фактором трансформации почв является орошения, которое вызывает целый комплекс последствий, выражающихся в изменении характеристик грунтового покрова. Изменения, которые произошли под влиянием орошения, нельзя считать однозначно негативными, поскольку сама оценка может меняться в зависимости от целей и задач функционирования региона.

Орошаемые земли дают более высокие урожаи, однако вода не всегда используется рационально, много ее теряется при орошении устаревшими типами дождевальных машин. Около 20% воды идет на технологические сброс и фильтрацию из временных оросителей. Ежегодная нарезка и засыпка последних ведет к разрушению и смыву плодородного поверхностного слоя почвы.

Орошения вызывает разрушение почвенных агрегатов, способствует формированию сцементированных (слитых) фрагментов почвенного профиля, увеличение объемной массы, слитизации, особенно в черноземах. Причина ухудшения этих свойств - внутригрунтовые выветривания, перераспределение илистой фракции по профилю, осолонцевание, осолодение.

Затопление рисовых чеков обусловливает развитие в поверхностных горизонтах почв анаэробиозиса, следовательно, оглеення и вынесение ила, Mg, Ca с поверхностных горизонтов, понижение границы вскипания карбонатов. Вместе с тем отмечается относительное накопление кремнезема, агрегатного железа и марганца в конкреционных новообразованиях. Глубина трансформации почв под влиянием рисосеяния, их деградация достаточно быстрая, особенно в случаях несоблюдения научно обоснованной агротехники. Уже через 4 года изменения носят выраженый характер. Глееобразование в условиях длительного застойно - промывного режима приводит к текстурно-глиняной дифференциации профиля, отбеливание поверхностных горизонтов. Приобретаются черты более гумидных почв.



ГЛАВА 1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРРИТОРИИ

1.1 Географическое положение

Крым расположен на юге Украины в пределах 44^°23^ґ (мыс Сарыч) и 46^°15^ґ (Перекопский ров) северной широты, 32^°30^ґ (мыс Карамрун) и 36^°40^ґ (мыс Фонарь) восточной долготы. Площадь Крымского полуострова составляет 26,0 тыс. км². Максимальное расстояние с севера на юг составляет 205 км, с запада на восток - 325. Общая протяженность границ Крыма превышает 2500 км [9]. Берега Крыма малоизрезанны, Черное море образует 3 крупных залива: Каркинитский, Каламитский, и Феодосийский; Азовским морем также образовано 3 залива: Казантипский, Арабатский и Сивашский.

Керченский полуостров - восточная часть Крымского полуострова (рис. 1). Протяжённость с запада на восток около 90 км, с севера на юг от 17 до 50км.



Площадь порядка 2700 -- 3000 кмІ. Полуостров омывается на севере Азовским морем, а в западной части его заливом Сиваш, на востоке -- Керченским проливом, на юге -- Чёрным морем. На западе полуостров соединён с остальным Крымом Акманайским перешейком около 17 км в ширину. В некоторых возвышенных местах перешейка видны одновременно оба моря: и Азовское, и Чёрное.

1.2 Тектоника, геологическое строение и характеристика рельефа

Значение рельефа как фактора ландшафтообразования огромно. Он в значительной степени обусловливает мозаику других компонентов ландшафтов. Наклон поверхности определяет направление течения рек, перемещения поверхностных рыхлых пород. По низким равнинам воздушные массы свободно перемещаются на большие расстояния, а горы преграждают им путь. Горы препятствуют распространению растений и животных.

Характер поверхности имеет большое значения для жизни и хозяйственной деятельности человека. Равнины более удобны для расселения людей, для прокладки путей сообщения, для земледелия и строительства промышленных предприятий. С горами обычно связаны горнодобывающие предприятия, отрасли животноводства, рекреации.

По рельефу Крымский полуостров разделяют на три неравные части: равнинный Крым, Керченский полуостров со своеобразной грядово-волнисто-равнинной поверхностью и горный Крым [9]. Деление это обусловлено прежде всего неодинаковым строением земной коры, историей формирования районов.

Грядово-волнисто-равнинный Керченский полуостров по происхождению связан, с одной стороны, с близко расположенным сложным по строению горным Крымом, а с другой - со складчатыми горами Большого Кавказа. В его пределах находится и часть общего для гор Крыма и Кавказа Индоло-Кубанского предгорного прогиба, являющегося частью Скифской платформы (рис. 2).

Рис. 2. Тектоника Керченского полуострова [1]



В связи с этим по характеру рельефа и геологического строения Керченский полуостров разделяется на две части. Юго-Западная часть, которой соответствует погруженная часть Крымского мегантиклинория, сложена смятыми в складки майкопскими глинами. Они образуют слабо волнистую равнину. Северо-Восточная, большая по площади часть полуострова имеет мелко расчлененный рельеф. Его образуют различные породы многочисленных небольших коротких антиклинальных и синклинальных складок эллипсовидных очертаний. Края складок состоят из миоценовых слоистых известняков, мергелей, песчаников и образующих холмы твердых мшанковых рифовых известняков. Ядра складок состоят главным образом из майкопских и сарматских глин (рис. 3). Из-за размыва этих податливых глин образовались антиклинальные котловины с кольцевидными грядами из более твердых пород (рис. 4). Во многих синклинальных складках накопились железорудные отложения, лёссовидные суглинки. Оригинальные формы образуют сопки грязевых вулканов.

В пределах юго-западной части Керченского полуострова происходит погружение заканчивающихся здесь складок горного Крыма, то есть наблюдается их постепенный переход в Индоло-Кубанский предгорный прогиб Скифской платформы. В связи с этим полуостров по рельефу также делится на две части, разграниченные невысоким Парпачским гребнем. Юго-западная часть представляет собой пологоволнистую равнину, однообразный облик которой нарушается лишь изолированными возвышенностями (Кончек, Дюрмень, грязевая сопка Джау-Тепе). Складки здесь образованы легко размываемыми, так называемыми майкопскими, глинами, поэтому за длительное время они оказались размытыми и поверхность этого района приобрела вид слегка наклонной к морю всхолмленной равнины. Для северо-восточной части характерен холмисто-грядовый рельеф. Значительная часть гребней имеет вытянутую форму и небольшую длину. Своды и ядра (центральные части) этих складок в большинстве случаев сложены мягкими глинами и поэтому, быстрее разрушаясь, в рельефе выражены долинами размыва (понижениями), окаймленными известняковыми кольцевидными гребнями.

Рис. 3. Дочетвертичные отложения Керченского полуострова [1].



Рис. 4. Схема взаимоотношений горизонтов в складках Керченского полуострова в разрезе через Керченскую синклиналь: 1-верхний плиоцен; 2-средний плиоцен; 3-понтический ярус; 4-мэотический ярус: а-глины, б-известняки, в-рифовые известняки; 5-сармат; 6-средний миоцен; 7-майкопская серия; 8-отложения вулканов [9].

Склоны гребней, обращенные к внутренним впадинам, обычно скалисты и круты, а противоположные, разбегающиеся по периферии, - пологи и часто образуют сложную систему отростков. В этом случае гребни образованы мшанковыми рифами былого меотического моря (верхнетретичное время). Подобные рифовые гребни, являясь памятниками природы, представляют большой научный интерес.

Высшая точка Керченского полуострова - гора Пихбопай (190 м`) - венчает Митридатский гребень близ Керчи. Известняки керченских гребней - прекрасный строительный камень. Их используют также в качестве флюсов при производстве агломерата из керченской железной руды на Камыш-Бурунском железорудном комбинате.

Обширные пространства Керченского холмогорья изобилуют оригинальными формами рельефа, связанными с грязевулканической деятельностью. Извержения древних грязевых вулканов способствовали образованию в рельефе обширных просадочных депрессий, заполнявшихся сопочными отложениями (брекчией). Некоторые из действующих грязевых сопок представляют интересные природные памятники, имитирующие в миниатюре настоящие вулканы (рис. 5).



Грязевые вулканы, иначе называемые сальзами или сопками, с настоящим вулканизмом ничего общего не имеют. Они иллюстрируют нефтегазоносность Керченского полуострова, извергая холодную грязь, выдавливаемую из недр земной коры горючими природными газами. Из-за периодических излияний грязи, далеко растекающейся по сторонам из отверстия - кратера, местность, прилегающая к сопочным конусам, имеет обычно безжизненный унылый вид. Только в кратерах медленно пульсирует под напором газов жидкая грязь. В настоящее время на Керченском полуострове можно обнаружить более 30 грязевых сопок и обширных сопочных полей. Грязевые сопки обычно невелики, разнообразны по форме и поднимаются над окружающей местностью от 2-3 до 50 м.

Грязевые вулканы Керченского полуострова образуют ряд обособленных групп близ сел Бондаренково, Опасное, Маяк, близ Керчи и других мест. Каждая из них насчитывает по нескольку сопок, на склонах которых обычно бывает от 1 до 15 и более кратеров.

Сопочные грязи играют существенную роль в формировании современного рельефа Керченского полуострова. В их составе - кремнезем, глинозем, красный железняк, окись кальция, окись магния и другие компоненты. В настоящее время сопочные грязи частично используются в кирпично-черепичном производстве и для лечебных целей. Однако наиболее интересные из грязевых сопок Керченского полуострова необходимо сохранить как научно-познавательные объекты.

1.3 Климат и внутренние воды

Климат

Климат относится к числу важнейших факторов образования ландшафтов. Он влияет, прежде всего, на сезонные вариации направленности и напряженности формирования их рельефа, почвообразующих пород, поверхностных и грунтовых вод, почв, растительного и животного мира. Климат в целом обусловливает основную закономерность географии ландшафтов - их широтную зональность. Климатические ресурсы и условия определяют также условия жизни хозяйственной деятельности человека. В свою очередь климат относится к числу невещественных энергетических компонентов ландшафта, так как отражает, прежде всего, температурные и ветреные свойства приземного слоя атмосферы. В связи с этим свойства климата и их изменения лучше всего познаются опосредованно через состояние и направленность изменений других вещественных компонентов ландшафта, например растительного и почвенного покрова. Климат любой территории образуют три взаимно связанных атмосферных процесса: теплообмен, влагооборот и общая циркуляция атмосферы [9].

Климат Керченского полуострова умеренно континентальный, испытывающий смягчающее влияние Черного и Азовского мoрей. Среднегодовая температура воздуха +11°С, наиболее низкая она в январе ?0,5 °С, наиболее высокая - в июле +22,8 °С (табл. 1). Среднегодовая температура морской воды в поверхностном слое +12,7°С. Наиболее низкая среднемесячная температура воздуха в январе ?8,4 °С зафиксирована в 1972 г., наиболее высокая +6,6 °С - в 1915 г. Наиболее низкая среднемесячная температура в июле +20,3 °С наблюдалась в 1912 г., наиболее высокая +26,6 °С - в 1938 г.

Абсолютный минимум температуры воздуха ?26,3 °С зафиксирован 6 февраля 1954 г., абсолютный максимум 37,4 °С - 28 июля 1971 г.

Таблица 1 Температура воздуха по месяцам (°С)

Температ.	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Год
Средняя	-0,5	0,0	3,2	9,8	15,4	20,1	22,8	22,2	17,6	11,4	6,7	2,9	11
Дневная макс.	2	3	6	12	18	23	26	26	21	15	10	6	14
Ночная мин.	-3	-2	0	7	12	17	20	19	15	9	4	0	8

В последние 100-120 лет температура воздуха имеет тенденцию к повышению. На протяжении этого периода среднегодовая температура воздуха повысилась приблизительно на 1,0 °С. Наибольшее повышение температуры произошло в первую половину года. Керченский полуостров расположен в южной части умеренной климатической зоны, для которой характерны мягкая пасмурная зима и очень теплое, засушливое лето. Зимой отмечаются штормовые холодные северо-восточные ветры. Частое прохождение циклонов в это время обеспечивает неустойчивую погоду. Летом погода обычно тихая, ясная. В течение почти всего года над Керченским полуостровом преобладают северо-восточные и восточные ветры (табл. 2). Наибольшая скорость ветра - в феврале, наименьшая - в сентябре. В январе она в среднем равна 5,8 м/с, в июле - 4,6 м/с (табл. 3).

Таблица 2 Повторяемость ветра разных направлений, (%)

С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ	Штиль
15,4	18,5	12,1	6,9	11,8	8,6	15,8	10,9	10,1

По данным метеостанции г. Керч [15].



Таблица 3 Скорость ветра по месяцам, (м/с)

I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Год
5,8	5,9	5,7	5,0	4,5	4,4	4,6	4,5	4,3	4,6	4,9	5,3	5,0

По данным метеостанции г. Керч [15].

Средняя месячная скорость ветра в течение года 3-7 м/с, причем в холодный период она больше, чем в теплый. Штили редки, повторяемость их обычно не превышает 10%. Летом ветры со скоростью 17 м/с и более отмечаются при прохождении холодных фронтов. Чаще всего они носят шквалистый характер и сопровождаются грозами и ливнями. Перед шквалами обычно наблюдается высокая температура воздуха. Бризы в теплое время года наблюдаются на всем побережье полуострова. Морской бриз устанавливается к полудню и достигает максимального развития к 16 ч. К 19 ч он ослабевает и после захода солнца прекращается. Береговой бриз начинает дуть с полуночи и продолжается примерно до 8-10 ч. Средняя скорость морского бриза 3-4 м/с, берегового 1-3 м/с.

Годовое число дней с туманами колеблется от 30 до 55. Наибольшая повторяемость туманов отмечается с октября по апрель. С мая по август туманы редки и бывают не каждый год. В этот период туманы в большинстве случаев возникают ночью и утром при тихой ясной погоде.

Годовое количество осадков в среднем 434 мм, меньше всего их в октябре, больше всего - в декабре (табл. 4).

Таблица 4 Среднее количество осадков, (мм)

I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Год
34	31	28	30	36	48	33	44	36	26	37	51	434

По данным метеостанции г. Керч [15].

Минимальное годовое количество осадков (207 мм) наблюдалось в 1885 г., максимальное (777 мм) - в 1925 г. Максимальное суточное количество осадков (146 мм) зафиксировано 6 июня 1945 г. В среднем за год в городе наблюдается 103 дня с осадками; меньше всего их (5) в августе, больше всего (14) - в декабре. Относительная влажность воздуха в среднем за год составляет 77%, наименьшая она в июле (66%), наибольшая - в декабре.

Внутренние воды.

Вода в ландшафте, подобно крови в организме, обеспечивает ему жизнь. Кроме того, она служит источником формирования водных ресурсов, так необходимых человеку и хозяйству. Интенсификация сельского хозяйства, мелиоративные мероприятия оказывают влияние на условия формирования и качество поверхностных и внутренних вод. Следовательно, охрана, рациональное использование ресурсов почвенной влаги ландшафтов должны быть постоянной заботой не только сельского, но и водного хозяйства.

Запасы влаги в ландшафте зависят, с одной стороны, от количества атмосферных осадков, конденсационной влаги, притока воды поверхностным и подземным путем, а с другой - от ее испарения, поверхностного и подземного стока.

На Керченском полуострове при учете всех маловодных и сухих балок густота речной сети достигает 0,15-0,28км/кмІ (рис. 6).



Рис. 6. Гидрографическая сеть Крымского полуострова [1].

Балки Керченского полуострова более длинные в его северной и северо-восточной частях. Самые протяженные из них - Самарли (51 км), Али-Бай, Сарайминская и др. Со значительной долей условности здесь можно назвать только одну речку - Мелек-Чешме, в долине которой находится город-герой Керчь. В речке только в течение нескольких месяцев в году бывает вода.

Керченский полуостров по условиям распространения подземных вод делится на две части. В юго-западной части полуострова эксплуатационных запасов подземных вод практически нет из-за того, что она состоит из водонепроницаемых майкопских глин. В северо-восточной части находится ряд разобщенных малых артезианских бассейнов в местных синклиналях-мульдах. Питание подземных вод здесь происходит главным образом в пределах местных антиклиналий и бортов синклиналий.

Большое народнохозяйственное значение имеет Северо-Крымский канал (рис. 7).



Рис. 7. Северо-Крымский канал. Фото автора

Днепровская вода пришла в Крым 17 октября 1963 г. В 1975 г. Завершено строительство первой очереди канал. Воду Днепра получил город-герой Керчь. Канал - самое крупное сооружение такого рода в Европе. Для улучшения водообеспечения населения, прежде всего городов Феодосии и Керчи, около них у с. Фронтового созданы крупные водохранилища, которые наполняются водами канала весной и осенью. Летом воду подают на полив, а зимой ложе канала без воды: его ремонтируют.

1.4 Растительность

Растительные сообщества играют важную роль в ландшафтах. В процессе развития они одновременно приспосабливаются к изменению других компонентов природных комплексов и, наоборот, активно преобразуют и стабилизируют их для себя (препятствуя, например, развитию эрозии почв). Этим сообщества наиболее полно отражают тенденцию развития ландшафтов под воздействием как естественных процессов, так и человеческой деятельности. Следовательно, растительные сообщества, развиваясь под влиянием других ландшафтных компонентов, выступают одновременно фактором охраны ресурсов, среды и воспроизводства самих ландшафтов.

В Крыму ботаники насчитывают 2602 вида дикорастущих, а вместе с культивируемыми - свыше 3600 видов растений - папоротникообразных, голосеменных и покрытосеменных [9].

В пределах Керченского полуострова известно около 1200 видов растений, относящихся к 80 семействам и 433 родам [10]. По существу, здесь присутствует один - степной тип растительности. Значительная часть территории Керченского полуострова в настоящее время распахана под зерновые и технические культуры, а также виноградники. Площади, оставшиеся нераспаханными, интенсивно используются в качестве пастбищных угодий.

Керченский полуостров характеризуется сочетанием самых различных вариантов степей (пустынных, петрофитных, типичных, луговых) и галофитных лугов. Это довольно пестрый по составу растительности район в свою очередь расчленяется на подрайоны: а) юго-западный, особенностью которого является сочетание галофитных лугов и пустынных степей; б) восточный, почти полностью представленный луговыми степями; в) северный, где преобладают ковыльно-типчаковые степи, хотя здесь имеют место петрофитные и псаммофитные степи, и галофитные луга (рис. 8).

Настоящие (типичные) степи характеризуются полным преобладанием в травостое многолетних ксерофильных растений (т.е. растений засушливых местообитаний), преимущественно злаков, из которых наиболее распространенными являются четыре вида ковыля и типчак. Травостой типичных степей несколько изреженный (в большинстве случаев не полностью покрывает почву), высотой около 40-50 см. Верхний ярус сложен главным образом ковылком или тырсой, в нижнем ярусе доминирует типчак. В числе менее значимых, но постоянных компонентов степи можно назвать такие злаки, как келерия, житняк, луковичный мятлик, а среди разнотравья - шалфей, горицвет, тюльпан, зопник, из бобовых - клевер, люцерну. Появление некоторых растений связано с выпасом скота; таковы, например, молочай, австрийский лен. Эти растения не поедаются скотом, и поэтому нередко их роль в сложении травостоя возрастает за счет злаков и другого, лучше поедаемого разнотравья.

Рис. 8. Растительность Керченского полуострова [1].



Петрофитные степи. Петрофитными (гр. петра - скала, камень + гр. фитон - растение) называют растения каменистых местообитаний. Травостой этих степей изреженный. Хотя в нем также преобладают ковылок, типчак, келерия, но вместе с этими степными злаками и обычным для степей разнотравьем постоянно встречаются свойственные сильно защебненным почвам полукустарнички. Это некоторые виды тимьяна, дубровника, дрока, солнцецвета. Особенно выделяются полыни - кавказская и полынь Лерха. К категории петрофитных степей относят также участки, занимаемые своеобразными сообществами с преобладанием асфоделины крымской - высокого (до 50-60 см), цветущего весной растения из семейства лилейных. Такие асфоделиновые сообщества как бы «роднят» степной Крым с горным.

На горе Опук встречается самый редкий лишайник Крыма - роччелла фукусовидная. Роччелла - реликтовое низшее растение, известная с палеогена, то есть на протяжении 65 млн. лет. Это буроватое растение распространено в Средиземноморской области, Африке, Центральной и Южной Америке, а также в Австралии. В станах СНГ встречается только на Керченском полуострове и на Карадаге.

Псаммофитные степи полностью связаны с песчаными или песчано-ракушечниковыми почвами, формирующимися на морских побережьях. Встречаются оно очень небольшими, фрагментарными участками, где условия для их сохранения были более или менее благоприятными (отсутствие выпаса, распашки, интенсивного пляжного использования песчаного побережья). В настоящее время такие фрагменты псаммофитных степей еще сохранились кое-где на северном побережье Керченского полуострова (берег Казантипского залива). В этих сообществах травостой довольно густой, высота его 45-50 см. Преобладающими являются особые, очень характерные для песчаных почв злаки - песчаная овсяница, ковыль днепровский. Не менее характерна для таких местообитаний осока колхидская с тонкими длинными шнуровидными корневищами, хондрилла, чертополох, свинорой, подорожник, пупавка русская, черноголовник. Вместе с этими растениями здесь обычны кустарники - тамарикса, растущие иногда в виде небольших деревьев.

Пустынные степи. Самым характерным признаком пустынных степей является значительная изреженность их травостоя, в сложении которого всегда в значительном количестве участвует полукустарниковая крымская полынь, хотя степные злаки (типчак, ковыль, житняк) сохраняют свое господствующее положение, но лишь в тех случаях, когда пустынно-степное сообщество не нарушено длительным выпасом. Под влиянием выпаса, злаки выпадают из травостоя, а полынь приобретает роль доминирующего растения.

Поскольку для пустынных степей характерны солонцеватые почвы, в составе их травостоя присутствуют некоторые солестойкие растения, приспособившиеся к жизни на солончаках, называемые еще галофитами. Среди них - кохия, камфоросма, петросимония, солерос и солянка. Осенью, в октябре-ноябре, под влиянием пониженной температуры солянки принимают самую разнообразную окраску - от лиловой и пунцовой до розовой и лимонно-желтой. Эксперименты, проведенные на солеросе - небольшом (10-30 см высоты) безлистном однолетнике с очень сочными членистыми побегами, показали, что засолонение оказывает стимулирующее действие на рост и развитие этого растения: при отсутствии в питательном растворе достаточной концентрации соли, рост солероса сильно замедлялся.

Галофитные луга относятся к особой категории, так как в их составе преобладают солестойкие (галофитные) растения. Наиболее характерными для галофитных лугов являются сообщества с господством небольшого злака - бескильницы, вместе с которым в составе травостоя часто встречается и другой приземистый галофильный злак - прибрежница. Довольно обычны здесь растения, типичные уже для солончаков - солерос, петросимония. Среди других растений - пырей, житняк, из бобовых - некоторые виды клевера. Отметим, кстати, что дикорастущими клеверами Крым особенно богат - их около 30 видов! В заболоченных местах растет тростник. В некоторых местах очень густые заросли образует терн.

Лекарственные растения Керченского полуострова, принятые фармакопеей: белена черная, горицвет, или адонис, зверобой, тысячелистник, чистотел, ромашка, бессмертник, пастушья сумка, мать-и-мачеха, тимьян, череда, подорожник (рис. 9).

Ядовитые растения Керченского полуострова представлены несколькими видами: белена черная, дурман обыкновенный, болиголов пятнистый, бирючина обыкновенная [8].

Белена черная - двухлетнее травянистое растение с неприятным запахом. Растет в сорных местах, в огородах. Цветки крупные, грязно-желтые с фиолетовыми прожилками. Плод - коробочка в форме кувшинчика, окруженная колючей чашечкой. Семена мелкие, похожи на мак. Все растение очень ядовито, при тяжелой форме отравления смерть наступает в течение первых суток от паралича дыхания.

Дурман обыкновенный, или дурман вонючий - однолетнее травянистое растение высотой до 1,5 м. Листья больше, черешковые, глубоко выемчатозубчатые. Цветки крупные, пахучие, белые, воронковидные. Плод - коробочка округлая, колючая. Семена крупные, черные. Все растение с сильным запахом, напоминающее табачный. Все растение ядовито.

Болиголов пятнистый - двухлетнее травянистое растение. Стебель высокий, до 1,5 м, совершенно голый, у основания с темно-красными пятнами. Листья сверху темные, снизу светло-зеленые. Сложные зонтики с семью-десятью лучами, немного выпуклые. Все растение с тяжелым «мышиным» запахом. Растет на открытых местах у дорог, возле жилья, на свалках, в огородах, по оврагам. Ядовито все растение, особенно опасно попадание яда в желудок. Яд легко всасывается в кровь.

Бирючина обыкновенная - ветвистый кустарник. Листья ланцетные, кожистые. Цветки белые, мелкие, душистые, похожи на цветки сирени. Плод - суховатая черная кожистая ягода. Семена фиолетовые. Растение используется для живых изгородей. Ядовиты листья и плоды растения.

1.5 Характеристика почвенного покрова

Формирование почв протекает непрерывно вместе с развитием ландшафтов. Поэтому известный почвовед В.В. Докучаев назвал почву «зеркалом ландшафта». Почвообразовательный процесс включает в себя разнообразные химические, физические и биологические явления, то есть распад растительных и животных организмов, минералов и горных пород, образование гумуса и вторичных минералов. Климат обусловливает продолжительность и напряженность биологических процессов почвообразования и определяет основную закономерность географии почв - их широтную зональность [10].

В Крыму наиболее широко распространены зональные почвы - черноземы. На Керченском полуострове на глинах майкопских и сарматских сформировались солонцеватые слитые остаточно-засоленные глинистые черноземы. Для их мелиорации необходима глубокая плантажная вспашка, гипсование.

В северо-восточной части Керченского полуострова широко распространены черноземы карбонатные слабогумусированные тяжелосуглинистые и легкоглинистые в разной степени щебнистые и галечниковые на продуктах выветривания карбонатных и окарбоначенных пород. Они распространены на площади свыше 240 тыс.га.

На территории равнин Керченского полуострова под полынно-типчаково-ковыльными сухостепными сообществами на плоских междуречных пространствах сформировались каштановые почвы. Они представлены двумя подтипами: темно-каштановыми и каштановыми. Площадь первых составляет свыше 225 тыс. га, а вторых - всего 8 тыс.га. Наиболее широко (около 195 тыс. га) распространены темно-каштановые слабо- и среднесолонцеватые почвы и их сочетания со степными солонцами. Для повышения плодородия рекомендуют производить их глубокую вспашку и гипсование. Почвы пригодны для орошения. При этом необходим строгий контроль за изменением уровня грунтовых вод, чтобы не допустить их вторичного засоления.

В балках, лощинах, западинах Керченского полуострова распространены лугово-каштановые солонцеватые почвы и их сочетания с лугово-степными солонцами.

На Керченском полуострове также распространены солонцы и солончаки. Солонцы часто формируются в результате рассоления солончаков. Солонцовые почвы неблагоприятны для выращивания сельскохозяйственных культур. Пахотный слой в них во влажном состоянии заплывает, высохший покрывается плотной коркой, растрескивается.

Солончаки - это засоленные почвы, в которых легкорастворимые соли (более 1%) содержатся во всем их профиле. Такая концентрация солей в целом вредна для растений. Солончаки не пригодны для использования в сельском хозяйстве.

Встречаются также луговые почвы. Они формируются под луговой растительностью под влиянием пресных грунтовых вод, в основном в долинах рек и в балках (рис. 10).

Рис. 10. Почвы Керченского полуострова [1].



1.6 Характеристика ландшафтов территории

Географический ландшафт - это природный географический комплекс, в котором все основные компоненты: рельеф, климат, воды, почвы, растительность и животный мир - находятся в сложном взаимодействии и взаимообусловленности, образуя единую неразрывную систему.

Поверхность суши представляет собой место наиболее активного взаимодействия литосферы, атмосферы, гидросферы, сферы жизни и деятельности человека. Территориальные отличия в свойствах поверхностных горных пород, приземных слоев воздуха, поверхностных и подземных вод, растительности и животного мира как частей целостных природных образований привели к возникновению качественно различных ландшафтных комплексов разной величины и сложности внутреннего устройства (например, тундры, тайги, степей, пустынь, саванн, экваториальных лесов и др.) В совокупности они образовали мозаичное строение природы земной поверхности. Ведущая роль в обособлении основных единиц ландшафтных комплексов, по мнению большинства ученых, принадлежит геолого-рельефным факторам. Под их влиянием перераспределяются вода, формируются местные климаты, растительность, почвы и другие природные компоненты более мелких ландшафтных комплексов, условия их использования человеком.

Природа Керченского полуострова чрезвычайно своеобразна и разнообразна. Здесь сочетаются ландшафтные комплексы, характерные для Присивашья, Тарханкутского полуострова и предгорья Крыма. Ландшафтная оригинальность полуострова обусловлена главным образом резким различием свойств распространенных здесь горных пород и образованных ими форм рельефа.

Зональные системы Керченского полуострова формируются в пределах гидроморфного и плакорного ландшафтных уровней [3].

Гидроморфный уровень представлен фрагментами низменных равнин на Керченском полуострове. Низменности имеют равнинный характер с выраженным микрорельефом, что обусловливает геохимическую неоднородность почвенного покрова.

Плакорный уровень возвышенную часть Керченского полуострова. Этот уровень отличается долинно-балочным и денудационно-останцовым рельефом. По мнению Г.Е. Гришанкова, дифференциация на зоны в пределах гидроморфного и плакорного ландшафтных уровней происходит в связи с глубиной залегания уровня грунтовых вод. Различия между почвами этих зон находятся в пределах смежных широтно-зональных типов. Однако следует отметить, что зональные почвы степей формируются в автоморфном режиме, т.е. при залегании уровня грунтовых вод глубже 7 м (табл. 5).

Таблица 5 Обусловленность почв Керченского полуострова природными факторами [3]

Ландшафтные уровни	Природные зоны	Высота над у.моря,м	Сумма tєС>10є	Осадки за год, мм	Коэффициент увлажнения	Почвы
Гидроморфный	Полупустынные полынно-типчаковые степи	0-40	3280-3400	300-400	0,32-0,38	Темно-каштановые, каштаново-луговые, солончаки, солонцы
Плакорный	Типичные бедно-разнотравные ковылно-типчаковые степи	40-150	3280-3335	360-400	0,34-0,47	Черноземы южные и карбонатные, лугово-черноземные

Основу ландшафтных комплексов полого-волнистой Юго-Западной равнины образуют засоленные майкопские глины, а эллиптических гребней и венчающих их холмов северо-восточной части полуострова - слоистые и мшанковые рифовые неогеновые известняки. В антиклинальных котловинах распространены глинных майкопские и сарматские, а в синклиналях - плиоценовые пески и глины, а также антропогеновые лёссовидные суглинки.

Климат очень засушливый, умеренно жаркий, с мягкой зимой. Степень пестроты свойств местных ландшафтных комплексов относительно хорошо отражает разнообразие степеней засоления, мощности, сочетаний южных черноземов, каштановых солонцеватых почв, солонцев и солончаков.

В пределах Керченского полуострова выделяют два физико-географических района: Юго-Западный и Северо-Восточный. Доля пахотных угодий в области составляет всего около 35%, что является наименьшей величиной среди других областей степного Крыма.

Керченский полуостров богат памятниками природы. Здесь находится 9 ландшафтных и 5 прилегающих к ним прибрежных аквальных заповедных урочищ. Среди них Астанинские плавни с обилием перелетных и гнездящихся водоплавающих птиц, грязевые сопки Джау-Тепе, Андрусова, Вернадского, Обручева, лесопарковые насаждения у пос. Ленино, палеонтологический памятник на мысе Чауда и др.



ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ АНТРОПОГЕННОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ПОЧВ И ЛАНДШАФТОВ ТЕРРИТОРИИ

2.1 Состояние агроландшафтов. Характеристика ПХТС

Сельскохозяйственное использование территории - наиболее распространенная форма антропогенной трансформации природных ландшафтов. При этом влияние сельскохозяйственной деятельности на ландшафты происходит по нескольким направлениям:

- пространственная и функциональная перестройка ландшафтной структуры и ее отдельных компонентов;

- вынос части биологической продукции;

- привнос в ландшафт вещества и энергии;

- создание инженерно-технических сооружений и использование механизированных технологий (приносит наибольшее влияние на составляющие ландшафта);

Вследствие такого взаимоотношения сельскохозяйственного производства и ландшафтов образуются агроландшафтные системы (агроландшафты). В современной географической науке агроландшафт определяется в наиболее общем виде как природно-производственная система, которая по своей структуре состоит из двух взаимосвязанных блоков (подсистем): природного и сельскохозяйственного.

Необходимым условием развития сельского хозяйства является использование земли как способа производства. В значительной мере на структуру, динамику функционирования, тенденции развития агроландшафтов влияют природно-географические свойства, особенности и компоненты базовой природной основы (гидрогеология, геоморфология, почвенный покров, микроклимат). С другой стороны под влиянием человеческой деятельности формируются ландшафты, которые несмотря на природный характер и зависимость от природных законов, имеют и «антропогенную» составляющую в виде культурных растений, измененных свойств почв, измененного режима грунтовых и поверхностных вод. Особенно интенсивным изменениям подвергаются агроландшафты с использованием активных и длительных мелиораций. И хотя производственные компоненты агроландшафтов позволяют в значительной мере регулировать и управлять природными процессами на окультуренных землях, в большинстве случаев не удается компенсировать те затраты, которым подвергается природная подсистема.

У природных экосистем, трансформированных в результате сельскохозяйственной деятельности, медленно исчезает способность к саморегулированию и реализации адаптивных связей с окружающей средой. Они становятся сначала частично, а потом полностью зависимыми от человека. В результате формируются агроэкосистемы разного уровня антропогенной трансформации:

1. Квазиприродные - агроэкосистемы, наиболее близкие к природным экосистемам, которые саморегулируются и отличаются только слабо нарушенным растительным покровом (природные луга с умеренным выпасом скота)

2. Полуприродные - умеренно и сильно нарушенные экосистемы способные к частичной саморегуляции (улучшенные сенокосы и пастбища)

3. Антропогенные экологические комплексы - агроэкосистемы, сильно измененные или созданные человеком, функционирование которых происходит при обязательном участии человека и под ее контролем (поля севооборота с внесением удобрений, многолетние насаждения, поля орошаемого земледелия).

Такие искусственные экологические комплексы представляют собой нестабильные комплексы слабо связанных между собой живых организмов, которые только в незначительной степени способны к саморегуляции, а возобновление основных компонентов их биоты и регулярное повторение биологических циклов возможно только при активном участии человека.

Действительным объектом землепользования в результате становится природный территориальный комплекс как диалектическая совокупность взаимосвязанных компонентов. Поэтому во время мелиорации необходимым является целесообразная перестройка его функционирования путем воздействия главным образом на влагообмен, биогенные компоненты, частично на геохимические особенности и гравитационные процессы. Причиной неудач и ошибок в большинстве случаев является односторонний подход к мелиорации, когда в виде объекта рассматривается не агроландшафт в целом, а только его отдельный компонент.

Анализ современных исследований показал, что агроландшафтный подход, который позволяет выучить весь комплекс природно-географических и хозяйственных составляющих, а также обнаружить их внутренние и внешние связи, динамику изменений в ландшафте, является наиболее перспективным в сфере поиска новых принципов сельскохозяйственной организации территории. Большинство исследователей акцентируют такие положения агроландшафтного землеустройства:

- фундаментом, на котором формируется система земледелия независимо от категории землепользователей и форм собственности, должен быть экологически сбалансированная грунтововодоохранная организация территории;

- агротехнический или технологический блок (структура посевных площадей, севооборот, системы обработки почвы, мелиорации) должны отвечать созданной грунтововодоохранной структуре агроландшафта.

Географы настаивают на необходимости перехода к ланшафтно-контурной и мелиоративно-контурной системам землепользования, распространенных во всех развитых странах мира. Такие разработки были поддержаны большинством специалистов сельского хозяйства, и на данное время постепенно вводится так называемая агроландшафтная территориальная организация сельской местности. Агроландшафтная организация территории объединяет принципы ландшафтно- и мелиоративно-контурного землепользования с одной стороны, и формирования национальной, региональной и локальной систем экологических сетей - с другого. Агроландшафтная организация сельской местности - основа устойчивого развития страны в целом и ее отдельных регионов.

Таким образом, актуальность разработки методов прикладного районирования на агроландшафтной основе для целей сельского хозяйства и, в частности, для проведения кадастра сельскохозяйственных земель, обусловлена необходимостью разработки новых, комплексных подходов к организации территории, поскольку большинство просчетов и неудач природопользования происходят от незнания или игнорирования взаимосвязей между отдельными компонентами природной среды.

Общую модель природно-хозяйственной системы, где хозяйственная и природная подсистемы образуют целостное единство, а антропогенный фактор является внутренним элементом развития системы, предложил Г.И.Швебс. По данным автора, комплексное освоение территории сталкивается с объектами двух типов: с одной стороны, слабо преобразованные хозяйственной деятельностью комплексы, свойства и функционирование которых определяются естественной обстановкой, с другой - вторичные по отношению к природным комплексам природно-хозяйственные образования (системы). Под природно-хозяйственной территориальной системой (ПХТС) Г.И.Швебс понимает форму существования и развития географической среды в ее целостности и конкретности. ПХТС образуют иерархическую систему. Элементарная единица названа природно-хозяйственным контуром (ПХ-контур), а к единицам более высокого ранга относят природно-хозяйственный массив (ПХ-массив), природно-хозяйственную местность (ПХ-местность), природно-хозяйственный район (ПХ-район) и природно-хозяйственный округ (ПХ-округ). Итак, ПХТС - функционирующее целое, изменяющее природную основу, участвующее в формировании антропогенного ландшафта и технологического продукта хозяйственной деятельности.

Все ПХТС можно разделить в зависимости от степени и направленности хозяйственного воздействия на три типа:

естественные слабо преобразованные;

конструктивные;

производные, в разной степени деградации ПХТС.

Естественные слабо преобразованные ПХТС (лесные, степные, пустынные, природоохранные и т.д.) испытывают все возрастающее влияние антропогенного фактора. Это привело к направленному изменению естественных ландшафтов и приобретению ими новых свойств, способствующих сохранению ландшафтного комплекса в изменившихся условиях.

К конструктивным относятся ПХТС созданные по определенному специальному проекту. Это рекреационные, парковые, селитебные, промышленные, агроландшафтные и др. В отличии от естественных, эти ПХТС относятся к регулируемым по направленности, характеру и силе воздействия. Одной из задач их создания, является отработка механизма совмещения природной и хозяйственной подсистем.

При вэаимодействии конструктивных ПХТС с естественными формируется тип производных ПХТС. Они возникают спонтанно, вследствие воздействия, при коренных нарушениях естественных ландшафтов и образовании на их месте деградированных геосистем (стадии дигрессии исходных геосистем в результате пастбищной или другой нагрузки), то есть, когда изменения охватили все компоненты, сформировав новую геосистему.

2.2 Трансформация почв

Агроэкономическая оценка почв

При агроэкономической оценке почвенных ресурсов объектом оценки выступают почвы, субъектом - сельскохозяйственные культуры.

Специфика этой оценки заключается в приоритетности выявления уровня потенциального плодородия почв и учета его относительного характера, что связано с неодинаковыми требованиями различных культур к эдафическим условиям произрастания. Поэтому главным критерием этой оценки служат статические (устойчивые ко времени) почвенные свойства, коррелятивные с урожайностью растений. Показатели природных свойств почв характеризуют уровень потенциального плодородия, которое вместе с тем зависит и от вторичных почвенных процессов, развивающихся при хозяйственном использовании земель. К настоящему времени уже разработаны теоретические основы оценки плодородия почв, созданы и внедрены в оценочную практику методики проведения бонитировки почвенных ресурсов [3].

Показателем качества почв (уровня потенциального плодородия) служит балл бонитета по отношению к лучшей (эталонной) почве, балл которой принят равным 100. Эталонные показатели свойств почв для каждой культуры свои и соответствуют ее требованиям к эдафической среде. В качестве статических свойств почв были приняты не только устойчивые во времени, но и достаточно полно отражающие сущность почвенного плодородия: содержание гумуса (%), физической глины (%), мощность гумусового горизонта (см). Такие свойства почвенной среды, как малая мощность профиля, эродированность, скелетность, солонцеватость, засоленность и некоторые другие, отрицательно влияющие на рост, развитие, а следовательно, на урожай и его качество, учитывались с помощью поправочных коэффициентов.

В таблице 6 приведены результаты агроэкологической оценки нормально развитых почв применительно к основным сельскохозяйственным культурам, выращиваемым на Керченском полуострове.



Таблица 6 Потенциальное плодородие (в баллах) почв Керченского полуострова для основных сельскохозяйственных культур [3]

Почвы	Озимая пшеница	Ячмень	Кукуруза	Виноград	Плодовые культуры
					семечковые	косточковые
Черноземы южные на лёссовидных породах	80	83	70	90	75	77
Черноземы южные мицелярно-карбонатные	78	80	70	89	73	76
Черноземы на тяжелых глинах	74	75	64	83	69	70
Темно-каштановые солонцеватые	77	78	68	88	71	73

Все почвы рассмотренные выше, широко используются в земледелии (рис 11).

Рис. 11. Распаханность земель Крыма (% от общей площади сельскохозяйственных угодий) [3].

Наиболее сильно 80-90% распахана восточная часть Керченского полуострова. Так же довольно сильно распахана центральная часть полуострова - 60-80%. В меньшей степени распахана западная часть - 60% , а также побережья морей - 40-50%.

Большая часть площади пахотных земель подвержена негативным процессам и явлениям, усиленным хозяйственной деятельностью.

Вторичные почвенные процессы

Вовлечение природных экосистем в хозяйственную сферу неизбежно приводит к изменению ландшафтных условии что может вызывать возникновение новых, вторичных почвенных процессов, преобразование структуры почвенного покрова и формирование на месте естественных ландшафтов природнохозяйственных систем: агроландшафтов, селитебных, промышленных, транспортно-коммуникационных, средоохранных и других.

Сельскохозяйственное использование территории относится к самому распространенному виду антропогенных преобразований почвенных ресурсов [3].

Наряду с упрощением почвенного покрова при его распашке, на больших территориях наблюдается развитие вторичных деградационных процессов, таких как осолонцевание, засоление, оглеение, осолодение, слитизация, загрязнение балластными компонентами удобрений, остаточными количествами ядохимикатов и прочее (рис. 12).

На Керченском полуострове происходят такие негативные процессы как вторичное засоление (юго-западная часть п-ова), эрозия (западная и восточная части), дефляция (центральная часть) осолонцевание (северо-восточная и центральная части) дегумификация (восточная и западная части), слитизация (центральная часть).

Распашка земель способствовала проявлению дефляционных и эрозионных процессов. Прослеживается тенденция дальнейшего увеличения площадей дефлированных и эродированных земель. Использование тяжелой почвообрабатывающей техники на полях приводит к уплотнению почвы, образованию плужной "подошвы", слитых "дорожек" в многолетних насаждениях, вследствие чего формируется техногенная микрокомплексность почвенного покрова.



Рис. 12. География негативных процессов в почвенном покрове Крыма

Условные обозначения: 1-границы почвенных ареалов с одинаковыми негативными процессами; негативные почвенные процессы: 2 - подтопление; 3 - вторичное засоление; 4 - осолонцевание; 5 - содопроявление; 6 - вынос водорастворимых соединений при орошении; 7 - осолодение; 8 - коркообразование; 9 - кольматаж; 10 - оглеение; 11 - эрозия; 12 - локальное проявление процесса; 13 - слитизация; 14 - нарушение профиля почв; 15 - дефляция; 16 - химическое загрязнение; 17 - дегумификация; 18 - погребение почв селями; 19 - оползни; 20 - вторичный карст.

Влияние орошения на почвенные процессы

Одним из наиболее сильных видов антропогенного воздействия на геохимические и геофизические процессы в ландшафтах является ирригация. В почвах восточного Крыма, где широко применяется орошение, этот вид мелиорации существенно влияет на характер почвенных процессов [3]. Повышенное увлажнение, несвойственное природному генезису этих почв, создает тенденции глубоких изменений в направлении и интенсивности химических, физико-химических, физических, биологических и других почвенных процессах. В большинстве случаев вторичные процессы, происходящие в орошаемых почвах, оцениваются как деградационные. Важнейшие из них - засоление, осолонцевание, агроирригационное уплотнение, дегумификация, утрата агрономически ценной структуры. В геологическом маштабе времени эти процессы относительно быстрые. Из вторичных процессов, более поздних по стадии развития, нередко проявляются такие как оглеение, осолодение, слитизация [3]. Земли Керченского полуострова орошаются преимущественно из системы Северо-Крымского канала (рис. 13).

Рис. 13. Орошаемые земли Крыма (% от общей площади сельскохозяйственных угодий хозяйств) [3]

Общая площадь орошаемых земель Керченского полуострова достигает 20%. Эффективность использования орошаемых земель показана на таблице 7.

Таблица 7 Эффективность использования орошаемых земель, воды и электроэнергии на орошение по Керченскому полуострову

Сумарн. расход эл.эн. на орош. тыс. кВт/ч.	Прирост зерн. ед. на 1 тыс. квт/ч, ц	Суммарн. расход оросит. воды, млн. куб. м.	Прирост зерн. ед. на 1 тыс. куб. м., ц	Выход зерн. ед. на 1 га. богары, ц	Прирост зерн. ед. на 1 га. от орош., ц.	Прирост зерн. ед. всего тыс. тонн
5,3	11,1	3,5	16,8	10,2	12,2	5,9



Все выше перечисленные факты заставляют искать новые методы орошения земель Крыма и альтернативы использованию воды Северо-Крымского канала в целом. Одним из методов орошения, полностью исключающим эрозию почвы, является "альтернативный проект орошения". Заключается он в следующем: при подготовке почвы для посева, в землю закладываются гранулы с заключенной в них влагой, в которой также, при необходимости, растворены минеральные соли и микроэлементы.