Введение 3
1. Физико-географическая характеристика 5
1.1 Климат 8
1.2 Рельеф 10
1.3 Геологическое строение 12
1.4 Почвы 13
1.5 Растительность 16
1.6 Ландшафты 18
2. Материалы исследования 19
2.1 Цифровая модель рельефа 19
2.2 Данные дистанционного зондирования земли 21
3. Методика работы 22
4. Результаты исследования 32
Заключение 43
Список литературы 45
Приложения 48
Приложение А 48
Приложение Б 49
Приложение В 52
Проблема эрозии почв является сложной междисциплинарной, межведомственной, интернациональной проблемой. Эрозия почв затрагивает интересы не только сельского хозяйства. Она оказывает негативное влияние на состояние водного и рыбного хозяйства, на экологическую обстановку всей территории водосборного бассейна. В течение последних 20 лет темпы прироста эродированных земель каждые пять лет составляют 6 - 7 %, т.е. до 1,5 млн. га в год.
В настоящее время главным и, пожалуй, единственным негативным последствием эрозии почв является потери урожайности земель на сельскохозяйственных территориях. При этом упускаются такие последствия эрозии, как заиление и загрязнение водоемов, нарушение структуры ландшафтов и снижение их устойчивости к негативным факторам. Особенности эрозионных процессов таковы, что они могут начинаться с незначительных потерь мелких фракций, а заканчиваться интенсивным уничтожением всего почвенного покрова. При том, попытки сохранить почву уже на поздних стадиях эрозии являются практически бесполезными.
Тем не менее, чтобы защитить почву от эрозии даже не обязательно проводить масштабные и затратные почвозащитные мероприятия. Все зависит от степени и распределения антропогенной нагрузки на конкретной территории. Зачастую для защиты почвы и ландшафтов достаточно грамотное распределение хозяйственной деятельности в соответствии с эрозионной устойчивостью почв.
Цель работы: Оценка потенциальной водной эрозии на территории Национального парка «Приэльбрусье».
Для достижения поставленной цели поставлены следующие задачи:
1. Проанализировать физико-географическую характеристику района исследования для выявления особенностей развития водной эрозии;
2. Определить эрозионную способность ливневых осадков и талых вод;
3. Оценить противоэрозионную стойкость почв;
4. Выявить геоморфологические предпосылки развития эрозии;
5. Оценить влияние растительного покрова на противоэрозионную стойкость почвы.
6. Рассчитать среднегодовые потери почвы от водной эрозии с помощью ГИС-технологий и оценить степень их выраженности;
В качестве объекта исследования был выбран национальный парк «Приэльбрусье», являющийся особо охраняемой природной территорией (далее - ООПТ) федерального значения. В качестве предмета исследования будет рассматриваться водная эрозия почв данного национального парка.
По своим природно-климатическим условиям район Центрального Кавказа относится к эрозионно-опасным районам России. Территория испытывает на себе воздействие как интенсивных ливневых осадков, так и стока талых вод. С учетом осуществления хозяйственной деятельности район находится в зоне риска деградации почв.
Как известно, одной из главных задач ООПТ является сохранение природных комплексов, уникальных и эталонных природных участков и объектов. Сохранение такого компонента биосферы, как почва, является предельно важной задачей, поскольку она является центральным звеном во взаимодействии геологического и биологического круговоротов вещества в биосфере. При полной деградации почв она перестает выполнять свои функции, нарушается баланс обмена энергии между живым и неживым веществом, территория становится малопродуктивной и непригодной для существования биоты.
Анализ полученной в ходе исследования карты распределения потенциальной водной эрозии позволил выделить на территории национального парка «Приэльбрусье» наиболее проблемные с точки зрения природопользования участки. Применение новейших геоинформационных технологий в оценке и визуализации сложного многофакторного процесса, позволило, на основе обработки большого массива данных, получить количественные параметры высокой детальности.
На основании проделанной работы сформулированы следующие выводы:
1. По своим физико-географическим характеристикам Национальный парк «Приэльбрусье» находится в эрозионно-опасном регионе России, что главным образом обусловлено сложностью рельефа;
2. Наибольший вклад в водную эрозию вносят ливневые осадки в районе Терскола, что обусловлено расположением наветренных склонов крупных орографических единиц. Талые воды обладают наибольшей эрозионной активностью на подветренных склонах крупных орографических единиц. На плоских участках рельефа талые воды не влияют на эрозию почв.
3. Содержание гумуса является основным показателем почвы, определяющим ее противоэрозионную стойкость. Закономерности высотной поясности оказывают значительное влияние на распределение всех почвенных характеристик.
4. Эрозионный потенциал рельефа колеблется в очень широких пределах, оказывая решающую роль в смываемости почвы с конкретных участков.
5. Растительный покров является главным фактором, защищающим почву от эрозии. Плотность растительного покрова прямо пропорциональна высоте над уровнем моря.
6. В пределах сильной эрозии (более 15 т/га/год) находится 37 % исследуемой территории. Показатели потери почвы значительно завышены на многих участках. Тем не менее, существующее функциональное зонирование ООПТ достаточно грамотного распределено в соответствии с противоэрозионной устойчивостью земель. Например, в хозяйственной зоне доля умеренной эрозии (менее 15 т/га/год) составляет 81 %.
На данный момент точность модели зависит только от определения параметров. Необходимы дальнейшие эмпирические исследования для стандартизации коэффициентов, подходящих для местных условий в уравнении RUSLE. На отметках выше 3000 м показатели водной эрозии показали наивысшие значения. Вероятнее всего, это связано со специфическими условиями высокогорных почв и экстремальными характеристиками окружающей среды. Расчет потенциальной эрозии на таких высотах следует проводить по иным методикам, специализированным для высотных областей. На данный момент лишь становится очевидным, что ведение хозяйственной деятельности выше 3000 м. считается наиболее потенциально опасным.
Полученные результаты могут стать основой для выработки комплекса превентивных противоэрозионных мероприятий.
